Тенденции в развитии существующих видов транспорта заключаются в увеличении количества горной массы, перемещаемой транспортной единицей, т.е. увеличение вместимости транспортных сосудов, грузоподъемности составов, ширины и скорости движения ленты, диаметра трубопровода, диаметра рудоспусков для гравитационного транспорта и т.д. С энергетической позиции концентрация мощности, увеличение производительности ведут к уменьшению затрат на перемещение единицы горной массы,

Однако увеличение вместимости сосудов колесных транспортных средств увеличивают его стоимость. При сохранении степени его использования в единицу времени увеличиваются затраты на единицу продукции в комплекте оборудования технологического потока, особенно при большой длине пути перемещения, поэтому тенденция увеличения грузоподъемности колесных видов транспорта дает существенный экономический эффект только при одновременном повышении степени его использования.

Специфика работы забойной части транспорта потока заключается в том, что движение транспорта этого звена осуществляется по горизонтали от забоя до пункта приема груза в сложных комплектах оборудования потоков и по горизонтальным и наклонным путям траншей в простых комплектах оборудования технологических потоков. Экономичность ведения горных работ на карьере требует уменьшения ширины рабочей площадки и транспортной полосы на горизонте. Этой специфике и требованиям отвечает специальный вид карьерного транспорта — дизель-электрический карьерный автопоезд большой грузоподъемности с двусторонним движением для исключения разворотов в забое и у пунктов приема груза с разгрузкой на бок (Рис.37).

Рис.37 Специальный карьерный автопоезд особо большой грузоподъёмности и с двухсторонним движением.

Использование предложенного вида транспорта позволяет сократить рабочую площадку за счет исключения разворотов в забое и, следовательно, увеличить угол рабочего борта карьера, а также организовать поточную подачу транспорта пот погрузку в забое.

Эффективный путем увеличения степени использования колесных транспортных средств, точнее, источника энергии, в потоках небольшой производительности является применение прицепных кузовов, количество которых на один тягач устанавливается в зависимости от длины перемещения, времени погрузки и времени разгрузки. Применение прицепных кузовов позволяет повысить степень использования тягачей до 0,9.

В настоящее время в связи с увеличением загазованности от эксплуатации автотранспорта на глубоких горизонтах карьеров и ограничением в расходах дизельного топлива возрос интерес к использованию на карьерах троллейвозов. Современные автосамосвалы большой грузоподъёмности с мотор-колесами вполне способны использовать питание от контактных приводов на стационарных участках трассы.

В США фирмами «Юнит Риг» и «Вабко» дизель-троллейвозы выпускаются на базе серийных автосамосвалов, работающих на постоянном токе. В Японии фирма «Комацу» выпускает дизель-троллейвозы на базе 120-тонного самосвала, питаемого переменным током. Применение дизель-троллейвозов увеличивает производительность автотранспорта на 30%, повышает скорость на уклонах на 70%, при этом экономия топлива — до 60%. Канадская фирма «Квебек картьер майнир» за год эксплуатации 22 дизель-троллейвозов большой грузоподъемности при средней длине транспортирования 2,5 м снизила расход дизельного топлива на 87% и увеличила производительность транспортных единиц на 20%.

БелАзом разработаны типовые дизель-троллейвозы грузоподъемностью от 60 до 125 т.

Скорость движения дизель-троллеивозов на горизонтальном участке пути составляет при питании от контактной сети 60 км/ч, от дизель-генераторной установки— 15 км/ч.

Наибольшую эффективность имеет перспектива применения конвейеров для перемещения скальной горной массы. Конвейер как непрерывный вид транспорта при большой производительности потока является средством на пути повышения степени использования всех машин комплекта оборудования технологического потока.

В настоящее время ведутся работы по созданию конвейеров для перемещения скальной горной массы при снижении вредного воздействия кусков горной массы на конвейерную ленту, разработка устройств для загрузки горной массы на конвейер, создание специальных видов конвейеров для скальной горной массы и т.д.

Для доставки руды с нагорных карьеров с энергетических позиций целесообразнее гравитационный транспорт, средством которого являются рудоспуски, рудоскаты. Эффективность рудоспусков повышает возможность использования силы гравитации для попутного естественного дробления.

При доставке руды по 600-метровым рудоспускам с карьера «Центральный». комбината «Апатит» степень дробления руды без специальных дополнительных устройств только за счет естественного дробления увеличивается на 40,6% .Это увеличение степени дробления сокращает активное энергопоглощение в процессе производства продукции на карьере «Центральный» на 68,6 кДж/кг, т.е. на 17%. Целенаправленное использование сил гравитации для дробления руды возможно в коленчатом рудоспуске, (рис.38 ).

Рис.38 Конструкция нижней части рудоспуска с использованием сил гравитации для дробления транспортируемой руды:

1 –вертикальная часть рудоспуска,

2 –наклонная часть рудоспуска,

3 –дробящая плита,

4 – колосниковые грохоты,

5 – контрольные ходки,

6 – контрольные восстающие,

7 – днище рудоспуска.

Расчетные параметры его основаны на экспериментальных и теоретических исследованиях по определению энергии для дробления руды с помощью сил гравитации.

Возможная степень дробления в рудоспуске предложенной конструкции зависит от физико-механических свойств горной массы и глубины рудоспуска.

Сущность естественного дробления руды заключается в том, что при мгновенной остановке движущегося тела, что имеет место при ударе руды о плиту, каждая частица, за исключением тех, которые непосредственно соприкасаются с плитой, продолжает движение в пределах упругих деформаций, что вызывает в одних частях куска сжимающие напряжения, в других — напряжения растяжения. Если эти напряжения превышают предельные, куски руды разрушаются. Для разрушения куска руды от сжимающих усилий требуется больше энергии, чем для разрушения от усилия растяжения. С целью надежности расчетов энергии падающих кусков и возможности их разрушения необходимо предположить, что куски при ударе разрушаются от сжимающих усилий и случайно попавший среди руды кусок породы раздробился до необходимых размеров.

Надежность работы этой конструкции рудоспуска по сравнению с обычно применяющейся вследствие отсутствия остановки рудного потока значительно выше.

В заключение анализа транспорта можно на основании энергетического метода сделать сравнение видов транспорта для забойной части технологического потока для следующего примера: длина фронта 1500 м, высота уступа 20 м из которого видно, что наименьшее технологическое энергопоглощение происходит при перемещении горной массы автомобильным транспортом.

Вместе с преимуществом в энергопоглощении технологические преимущества использования в сложных условиях карьера делают автомобильный транспорт эффективным для забойной части грузопотока.

Для части грузопотока по доставке горной массы из карьера аналогичное сравнение (при глубине карьера 100, 200 и 300 м.) показывает, что наименьшие технологическое энергопоглощения при перемещении горной массы скиповым и конвейерным подъемниками (табл. 13)

Таблица 13

Сравнительные показатели технологического энергопоглощения транспорта части потока по доставке гарной массы из карьера

Вид транспорта

Расчетная зависимость

Энергопоглощение, Дж/кг

Глубина карьера

100 м

200 м

300 м

Железнодорожный

Eж =v2/2g +ωo L +ωi Li