CC BY
239
— Коротко об авторе -
Журавлев А.Г. - к.т.н., ИГД УрО РАН.
© П.И. шршии,
УДК 622.684: 629.114 П. И. Тарасов
ПУТИ ЭКОНОМИИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА НА КАРЬЕРНОМ АВТОТРАНСПОРТЕ
Лри всех неоспоримых достоинствах автомобильного карьерного транспорта сфера его эффективного применения наряду с другими проблемами сдерживается возрастающими объемами расхода дизельного топлива.
На горно-обогатительных комбинатах карьерным автотранспортом потребляется 70-80 % от общего количества дизельного топлива, а уровень использования топливных ресурсов по основным показателям не соответствует современным требованиям. Традиционные методы снижения расхода дизельного топлива (нормирование, диагностика и др.), не требующие технического обеспечения и капитальных вложений, не могут обеспечить значительное снижение общего расхода топлива. Достижение более высоких результатов может быть обеспечено внедрением комплекса мероприятий. Совокупность организационно-технических и социально-экономических мероприятий по экономии топлива составляет комплексную программу, обеспечивающую экономию топлива на конечном этапе - при перевозке горной массы.
Рассматриваемые способы снижения расхода топлива разработаны на базе данных, полученных по результатам экспериментальных и теоретических исследований по топливной экономичности большегрузных карьерных автосамосвалов БелАЗ грузоподъемностью 27, 40, 75, 110, 180 т, проведенных на карьерах Башкирского, Качарского, Соколовско-Сарбайс-кого, Печенганикель, Полтавского, Северного и Ковдорского ГОКов, а также на карьерах АК «Ал-роса», имеющих различные горнотехнические и климатические условия эксплуатации, отражающие практически все климатические зоны России и стран СНГ.
359
На основании исследований ИГД УрО РАН разработана и многократно использована экспериментально-аналитическая методика измерения расхода топлива карьерными автосамосвалами, которая дает возможность определять расход дизельного топлива автосамосвалами различной грузоподъемности и любой конструкции в условиях горнодобывающих предприятий. Это позволило разработать дифференцированные нормы расхода топлива для всего параметрического ряда карьерных автосамосвалов производства Белорусского автомобильного завода, а также для ряда автомобилей импортного производства.
В эксплуатационных условиях необходимо выделять затраты топлива на транспортирование горной массы и перемещение самого транспортного средства, а также на выполнение погрузочно-разгрузочных операций. В общем виде расход топлива за смену определяется из выражения:
0 = ОнуЛ + п(0гр + 0 + 0т? + 0 раз + 00 + 0), где Qc - расход топлива за смену; Qнул - расход топлива на нулевой пробег; Qгp, Qп - расход топлива на передвижение груженой и порожней машины; Qпог, Qpаз, Q0, Qм - расход топлива за время погрузки, разгрузки, ожидания и маневрирования; п - число рейсов за смену.
Расход топлива за смену при одном варианте транспортной схемы составит:
0 • 10
0 = ^ аул 0 +
50
ёеО + дкг) • Ьп • « + 1ср) ёккг(О + дкг)(Ьв + Ь0) V
+ п •<
СР + ' е и г 4 -I г в о ' в +
27 • Ю4птР 27 • 104пгр
ёОкк\(ЬВ + Ь0) V + (Ьп + ЬНт) ■юП I
+ * е " ^ В ° , п4 П-+ ёх ('т + *Н ) +
27 • 10 ПР
+ ёх (*0 + *пог ) + ём*м + ёР*Р
где 10 - расстояние нулевого пробега, км; О - собственная масса автосамосвала, кг; д - грузоподъемность автосамосвала, кг; кг - коэффициент использования грузоподъемности; gе - удельный расход топлива дизельного двигателя, г/кВтч; gx -расход топлива дизельного двигателя на холостом ходу, л/ч; gм, gp - расход топлива при
360
частичных нагрузках соответственно при маневровых операциях и разгрузке автосамосвала, л/ч; ки, кг - коэффициенты, учитывающие изменение величины gе соответственно в зависимости от степени использования мощности двигателя и частоты вращения коленчатого вала двигателя; Ьп - расстояние передвижения порожнего автосамосвала, км; Ьв - расстояние передвижения в забое, км; Ьо -расстояние передвижения на отвале или перегрузочном пункте, км; Ьнт - расстояние, проходимое автомобилем накатом и в тормозном режиме, км; шп', юв' - удельное сопротивление качению груженого автосамосвала соответственно на постоянных и временных дорогах в забое и на отвале, Н/т; шп", ®в" - удельное сопротивление качению порожнего автосамосвала соответственно на постоянных и временных дорогах в забое и на отвале, Н/т; 1;0, 1пог, 1;м, ^ - время соответственно ожидания, погрузки, маневрирования и разгрузки, ч; Ъ, 1;н - время движения при тормозном режиме и движении накатом, ч; Пт - коэффициент полезного действия трансмиссии; р - плотность топлива, т/м3.
Анализ приведенной формулы показывает, что расход топлива карьерными автосамосвалами зависит от большого количества факторов обуславливаемых горнотехническими и сезонно-климатическими условиями эксплуатации. Причем влияние этих факторов взаимосвязано и находится в сложной зависимости, установление которой аналитическим путем является трудоемкой научной задачей. Исследование зависимости расхода топлива от величин, входящих в формулу (1), позволило определить основные направления по сокращению расхода топлива на транспортирование горной массы.
На основании проведенных исследований были получены зависимости и фактические величины расхода топлива по элементам транспортного цикла (рис. 1) карьерными автосамосвалами и используемая мощность двигателя N (рис. 2) за один транспортный цикл.
Рис. 1 иллюстрирует работу автосамосвала и расход топлива и, соответственно, энергии за транспортный цикл карьерного автосамосвала и позволяет анализировать его по различным параметрам, как с целью оптимизации работы существующих автосамосвалов и оборудования, так и для разработки новых транспортных средств.
Анализ баланса расхода топлива за транспортный цикл позволяет затраты топлива карьерными автосамосвалами с ди-
361
Рис. 1. Расходование топлива карьерным автосамосвалом: Qp - расход топлива за рейс; Qrp - расход топлива при движении в грузовом направлении; Qn - расход топлива при движении порожнего автосамосвала; Q^ - расход топлива за время погрузочных работ; Q^ - расход топлива за время разгрузки автосамосвала; Q« -расход топлива за время ожидания; QH - расход топлива при маневровых работах
до 35е Np 100% N до 35 п % Nm,r ^аз N N 0% 10% 0% 10%
ляется в атмосферу / гательного обору-дования
Рис. 2. Использование мощности двигателя на транспортирование за транспортный цикл: Кгр - мощность, расходуемая при движении в грузовом направлении; N - мощность, расходуемая при движении порожнего автосамосвала; Кпог -мощность, расходуемая на погрузочные работы; Краз - мощность, расходуемая на разгрузку; N - мощность, расходуемая за время ожидания; N - мощность, расходуемая на маневровые работы
зельным двигателем условно разделить на три группы: на транспортирование горной массы; на подъем собственной массы автомобиля в грузовом направлении; на вспомогательные операции, при которых не совершается работа по перемещению горной массы. В свою очередь вспомогательные операции можно разделить на два вида: операции, при которых совершается работа (движение и маневровые операции порожнего автосамосвала, разгрузка), и опе-
362
рации, при которых не совершается полезная работа, но затрачивается энергия топлива (погрузка, ожидание).
По результатам экспериментальных работ для всех моделей карьерных автосамосвалов установлены закономерности расхода топлива от расстояния транспортирования и высоты подъема горной массы на участках автодорог с уклоном от 0 до 12 %, с различной удельной мощностью двигателей и состоянием технологических дорог, а также в забое и на отвале. Определен расход топлива при различной степени использования грузоподъемности по всем элементам транспортного цикла карьерного автосамосвала.
Это позволило:
• выявить рациональные, с точки зрения эффективности использования топлива, зоны экономичной эксплуатации автомобилей с различной удельной мощностью двигателя;
• определить баланс расхода топлива за транспортный цикл;
• обосновать основные пути снижения расхода топлива карьерным автотранспортом.
Способы снижения расхода топлива можно условно разделить на организационно-технические, конструктивные, технологические направления, а также перевод на другие источники питания или использование нетрадиционных источников энергии. В систематизированном виде способы снижения расхода дизельного топлива на автомобильном транспорте горнодобывающих предприятий представлены в табл. 1.
Техническое состояние автосамосвалов, и в особенности двигателя, трансмиссии и ходовой части оказывает заметное влияние на расход топлива. Одной из основных причин перерасхода топлива следует отметить недостаточный уровень технического состояния и обслуживания автосамосвалов в целом, особенно системы питания (повышение расхода топлива на 20-30%). Указанные способы снижения расхода топлива позволяют значительно сократить расход топлива при сравнительно невысоких затратах (совершенствование системы нормирования и учета ГСМ, совершенствование системы технического обслуживания и ремонта). На ряде горнодобывающих предприятий внедрены разработанные ИГД УрО РАН нагрузочные стенды для диагностики карьерных дизель-электрических авто-
363
Таблица 1 Способы снижения расхода топлива на карьерном автотранспорте и их эффективность
Основные пути и мероприятия Ожидаемый эффект от реализации мероприятий
1 2
1. Совершенствование конструкции автосамосвалов, их отдельных узлов и агрегатов, в том числе: - топливной аппаратуры с целью приведения нагрузочных характеристик дизельных двигателей в соответствие с условиями их эксплуатации; - разработка и применение на дизелях системы автоматического выключения секций цилиндров на холостых оборотах; - применение кузовов различной вместимости для автосамосвалов одной грузоподъемности с целью ее полного использования при перевозке различных пород и руд; - создание и применение на карьерных автосамосвалах дизелей, работающих на природном газе и дизельном топливе. - применение рациональных типов и конструкций шин и создание условий для поддержания в них оптимального внутреннего давления; Снижение расхода топлива на 1 ткм на 10-15% при условии достижения мирового уровня Сокращение расхода топлива на холостых оборотах на 3540%, а в порожняковом направлении - на 23-28%, что составит 2-3% от общего расхода Снижение расхода топлива на 2-3% за счет повышения коэффициента использования грузоподъемности при перевозке рыхлых и полускальных пород и уменьшения тары при перевозке тяжелых руд и пород Экономия дизельного топлива путем его замены газом до 45%. Снижение вредных веществ в отработавших газах к предельно допустимым на 25%. Выброс окиси углерода уменьшился в 1,5 раза. Снижение расхода топлива на 3-4%
2. Совершенствование системы учета, хранения, выдачи и контроля за расходованием дизельного топлива путем: - внедрения автоматизированного учета расхода топлива в Социально-экологический и экономический эффект в виде
соответствии с произведенной работой; - создания и внедрения расходомеров для всего параметрического ряда карьерных автосамосвалов; - рациональной организации хранения, выдачи и контроля за использованием ГСМ. снижения хищений дизельного топлива Сокращение хищений дизельного топлива Снижение потерь дизельного топлива от утечек, испарения, хищения и др.
3. Строительство внутрикарьерных стоянок технологического автотранспорта и техническое оборудование мест пересменки водителей с целью сокращения нулевых пробегов автосамосвалов При расположении внутрикарьерной станции на глубине 100 м и удаленности АТЦ от карьера на 3 км при количестве 50 автосамосвалов БелАЗ грузоподъемностью 110120 т экономия топлива в год составит 270-290 т
4. Совершенствование конструкций и покрытий автодорог:
- рациональная конструкция дорожных одежд постоянных и временных автодорог с учетом планируемой грузонапряженности, срока службы и требуемой прочности полосы движения; - оптимизация геометрических параметров автодорог, обеспечивающая полную реализацию тягово-динами-ческих возможностей автосамосвалов; - применение прослоек из синтетических материалов и изношенных продольно разрезанных автомобильных шин для дорожных одежд на слабом основании; - использование изношенных автомобильных шин в качестве бордюра для устранения попадания на проезжую часть глинистых материалов; Сокращение расхода топлива на 8-10% Сокращение расхода топлива на 2-3% и повышение производительности Сокращение расхода топлива на 4-5% Сокращение расхода топлива на 3-4%
5. Совершенствование систем технического обслуживания и ремонта большегрузных автосамосвалов, в том числе:
Окончание таблицы 1
Основные пути и мероприятия Ожидаемый эффект от реализации мероприятий
- создание нагрузочных стендов для комплексной диагностики карьерных автосамосвалов, включая топливную аппаратуру; - внедрение оборудования для диагностики и настройки дизельных двигателей, электротрансмиссии, работающих масел, а также других узлов и агрегатов карьерных автосамосвалов; - разработка вспомогательного нестандартного оборудования для комплексной механизации обслуживания карьерных автосамосвалов (передвижные, ремонтные мастерские, колесо-съемники, топливозаправщики и др.) Повышение коэффициента использования парка на 2-4%, снижение расхода топлива на 3-4% за счет оптимальной настройки двигателя и электромеханической трансмиссии Сокращение расхода дизельного топлива после проведения диагностики до 4-5% Сокращение холостых пробегов, повышение коэффициента использования парка автосамосвалов
6. Совершенствование системы нормирования и стимулирования за экономное расходование дизельного топлива, в том числе: - разработка дифференцированных норм расхода топлива - разработка и внедрение системы стимулирования за экономию дизельного топлива с учетом влияния технического состояния автомобиля; - полная радиофикация карьерных автосамосвалов По опыту ряда предприятий достигается сокращение простоев машин на 5-6 % из-за отсутствия топлива при недостаточно обоснованном его нормировании Повышение ответственности всех работников автотранспорта за экономное расходование топлива Сокращение порожнякового пробега автосамосвалов
самосвалов, а также мобильные устройства для диагностики дизельных двигателей, электрических трансмиссий и др.
Энергопотребление автомобильного транспорта определяют продольный уклон автодорог, скорость движения автосамосвалов и мощность двигателя, которые, в свою очередь влияют на загазованность карьеров, определяют развитие фронта работ, что, в конечном счете, влияет на разнос бортов и возможную глубину карьеров. Поэтому сокращение энергопотребления может рассматриваться с двух сторон:
1. Совершенствование техники и технологии открытых горных работ, направленное на экономное расходование нефтяного топлива.
2. Перевод автотранспорта на потребление восполняемых энергозатрат, то есть на потребление электроэнергии.
Безусловно, основным автотранспортом в ближайшем будущем останутся классические карьерные автосамосвалы с дизельным двигателем в сочетании либо с гидромеханической, либо с электромеханической трансмиссией, колесной формулой 4^2. Удельная мощность дизельных двигателей всего параметрического ряда карьерных автосамосвалов должна отвечать условиям эксплуатации и наиболее вероятно будет иметь, как минимум, два диапазона - для средних и тяжелых условий эксплуатации. При этом скорость движения на 8%-процентных затяжных подъемах должна составлять не менее 18-20 км/ч.
Однако в настоящее время все острее встает проблема существенного (значительного) сокращения потребления топлива. Основными способами сокращения расхода топлива в этом направлении в ближайшей перспективе, на наш взгляд, являются создание новых (в том числе комбинированных) энергосиловых установок, которые позволят использовать особенности эксплуатации автосамосвалов на конкретных карьерах горнодобывающих предприятий.
В настоящее время только в Западной Якутии в одновременной разработке находится ряд карьеров с различной производительностью и глубиной отработки. При этом некоторые карьеры находятся в стадии строительства, часть карьеров - в стадии развития производительности, часть - в стадии работы с проектной производительностью и часть - в стадии доработки. Горные работы осуществляются на глубине от 30 до 500 м при средневзвешенной глубине их ведения в 176 м, высоте рабочей зоны 82 м [1]
367
Согласно проектам, к 2010 году средневзвешенная глубина открытых горных работ в АК «АЛРОСА» достигнет 273 м. Рабочая зона переместится на более глубокие горизонты, ее высота составит 75 м. Прогнозируется, что в этот период впервые в условиях Западной Якутии открытые горные работы достигнут глубины 600 м и, вероятно, будут продолжены до 700 - 760 м.
В связи с этим встает проблема систематизации условий эксплуатации карьерного автотранспорта, поскольку многообразие параметров и характеристик карьеров не позволяет удовлетворить индивидуальные требования каждого из них в конструкции автосамосвалов. Отечественные производители карьерных автомобилей поднимают вопрос о целесообразности классифицировать действующие и проектируемые карьеры с учетом их перспективного развития на группы по принципу технолого-экономической значимости автотранспорта в общей системе эффективного функционирования карьера [2]. Такая систематизация необходима как автопроизводителям, так и технологам и проектировщикам горных предприятий, и будет способствовать созданию карьерных автотранспортных средств, отвечающих современным горнотехническим условиям конкретных горнорудных предприятий.
На наш взгляд, целесообразно делить карьеры по характеру условий эксплуатации автомобильного транспорта на типовые группы, или зоны, для чего необходимо установить степень эффективного использования автомобильного транспорта на рудных карьерах. Под типовыми условиями эксплуатации автомобильного транспорта следует понимать совокупность средних, наиболее вероятных, условий, которые определяют эксплуатационные и технико-экономические показатели работы автотранспортных средств.
На основании анализа состояния открытых горных работ предлагается классифицировать карьеры по условиям эксплуатации технологического автотранспорта в зависимости от уклона автодорог и соответствующего ему типа автотранспорта следующим образом (рис. 3):
- нагорные карьеры - выше уровня земной поверхности и не более 50 м глубиной;
368
специальный и специализированный
АВТОТРАНСПОРТ
НЕГЛУБОКИЕ /__
КАРЬЕРЫ I
'■//////// А/// А/^
ГЛУБОКИЕ КАРЬЕРЫ
верхглубокие / карьеры i
уГ///л
Супер- /
глубокие карьеры
КАРЬЕРНЫЕ АВ-1ср.в.=4-5% ТОСАМОСВАЛЫ
1ср.в.=6-8%
СПЕЦИАЛИЗИРОВАН НЫЕ
АВТОСАМОСВАЛЫ
_ СПЕЦИАЛЬНЫЙ
¡ср.в.=8-12% АВТОТРАНСПОРТ
1ср.в.до 25%
УГЛУБОЧНЫЙ КОМПЛЕКС
Рис. 3. Систематизация карьеров с применением мобильного транспорта на колесном и гусеничном ходу по условиям эксплуатации
- неглубокие карьеры - карьеры глубиной до 200 м;
- глубокие карьеры - карьеры глубиной до 400 м;
- сверхглубокие карьеры - карьеры глубиной до 600 м;
- суперглубокие карьеры - карьеры глубиной более 600 м.
Перспективным направлением в развитии карьерного автотранспорта является создание специализированного и специального автотранспорта. Специализация требует изменения большого количества узлов и агрегатов, и особенно силовой установки, к которой в современных условиях предъявляются высокие требования по экологичности, экономичности, надежности при условии обеспечения высокой производительности автосамосвала, то есть скорости движения и преодолеваемого уклона. Разработка и применение новых типов энергосиловых установок на карьерном автотранспорте целесообразно в том случае, если они при сохранении достигнутого уровня основных показателей эксплуатации будут иметь ряд преимуществ.
Перспективность применения электрифицированных систем автотранспорта для работы в глубоких карьерах увеличивается в условиях непрерывно возрастающих цен на жидкое топливо и отработки разведанных его запасов в течение ближайших 20-30 лет. Поэтому оснащение горных предприятий и расположенных рядом городов и поселков, потребляющих тепловую и электрическую энергию мобильными энергоустановками, ориентированными на энергопотребление конкретного предприятия должно осуществляться с использованием когенера-ционных технологий.
В настоящее время ГТД для когенерации выпускаются мощностью до 20 МВт и обладают высокой надежностью и небольшими габаритами. При этом установка по энергообеспечению горного предприятия может работать автономно или параллельно энергетической системы. Имеется в виду, что вблизи разрезов или на их борту устанавливаются различные мобильные теплоэлектрические станции, например, работающие на местном топливе, обеспечивающие электроэнергией добывающее предприятие и поставляющее тепло для расположенных вблизи городов и поселков. Таким образом, условия применения дизель-троллейвоз-ного транспорта на открытых горных работах определяются: при отсутствии возможности, по разным технико-экономическим или иным причинам, использования железнодорожного транспорта, наличием
370
вблизи гидроэлектростанций; стоимость топлива должна превышать стоимость электроэнергии не менее чем в 4 раза.
Для условий карьеров Якутии глубиной 400-600 м (сверхглубокие по предложенной систематизации) целесообразно применение автосамосвалов с комбинированной энергосиловой установкой (КЭУ). Она состоит из газотурбинного двигателя (ГТД) и аккумулятора энергии (АЭ). Основные ее преимущества объясняются тем, что каждый из предложенных силовых агрегатов работает на режимах, где они наиболее экономичны, т.е. в условиях, где проявляются их главные преимущества: ГТД работает в номинальном режиме на протяжении всего подъема с минимальными показателями токсичности, дымности и удельного расхода топлива, аккумулятор энергии - в режиме кратковременных зарядов-разрядов на спуске и неинтенсивного разряда на участках погрузки-разгрузки (питания только вспомогательного оборудования). Таким образом, устраняются недостатки, свойственные каждому из них в отдельности при использовании в качестве одиночного силового агрегата
[4].
Тяговые расчеты показали, что для обеспечения в грузовом направлении скорости движения 14-16 км/ч на уклонах 10-12% турбоаккумуляторный автосамосвал (ТАА) грузоподъемностью 80180 т должны иметь удельную мощность ГТД 10-12 л.с./т. Для повышения скорости движения до 18-20 км/ч в этих же условиях необходимо довести ее до 13-16 л.с./т.
Область применения ТАА:
- на сверхглубоких карьерах при комбинированном транспорте в качестве сборочного звена;
- на карьерах с одним видом транспорта глубиной не менее 80100 м и плечом откатки по горизонтальной поверхности не более 0,5-1,0 км;
- при доработке сверхглубоких карьеров с целью снижения потерь полезного ископаемого.
Расчеты показывают, что разработанная КЭУ для ТАА с точки зрения экономичной добычи полезного ископаемого позволит:
- увеличить моторесурс и повысить надежность силовой установки карьерного автосамосвала;
- снизить расход топлива автотранспортом на открытых горных работах на 15-18%;
371
7 Таблица 2
Перспективные транспортные средства для применения на открытых горных работах
№ Название транспортного средства Энергосиловая установка По сравнению с автосамосвалом Условия применения
Преимущества Недостатки
1 Газотурбинный автосамосвал (ГТА) Газотурбинный двигатель (ГТД) Запускается при температуре до -500С, низкая токсичность выхлопных газов, безгаражное хранение, сохраняется автономность и мобильность Повышенный расход топлива Глубокие горизонты карьеров, новые карьеры в условиях севера
2 Дизель-аккумуляторный автосамосвал (ДАА) Дизельный двигатель + аккумулятор энергии (ДВС + АЭ) Сохраняется автономность и мобильность, сокращается расход топлива Значительный объем и вес энергосиловой установки, усложняется конструкция, снижается грузоподъемность автосамосвала Глубокие горизонты карьеров
3 Турбоаккуму-ляторный автосамосвал (ТАА) Газотурбинный двигатель + аккумулятор энергии (ГТД + АЭ) Снижается расход топлива, повышается производительность, сохраняется мобильность, автономность, безгаражное хранение Снижается эффективность работы на дорогах со средне взвешенным уклоном менее 4 % и расстоянием транспортирования менее 2 км Глубокие карьеры с высотой подъема горной массы не менее 100 м транспортирования 2 км
4 Дизель-троллейвоз (ДТр) Дизельный двигатель +питание от троллейной сети Сокращается расход нефтяного топлива, повышается производительность Дополнительный расход топлива при троллейном питании, усложняется Угольные разрезы с применением когене-рационных установок
(ДВС + ТрС) конструкция
5 Троллейно -аккумуляторный самосвал (ТрА) Питание от троллейной сети + аккумулятор энергии (ТрС + АЭ) Не требуется нефтяное топливо, безгаражное хранение Ограничение условий эксплуатации На глубоких карьерах в качестве магистрального транспорта
6 Гусеничный самосвал Дизельный двигатель Работа на больших уклонах (до 25%) на нижних горизонтах суперглубоких карьеров Небольшой срок службы техники на гусеничном ходу в условиях карьеров, сложность конструкции, повышенная себестоимость транспортирования Расстояние транспортирования 0,5-1,0 км высота подъема до 100 м
ы
—I
3
- увеличить продольный уклон автодорог до 10-12 %;
- повысить производительность автосамосвалов на 15-20 %;
- уменьшить объем горнокапитальных работ;
- сократить объем профилактических работ по проветриванию рабочей зоны карьеров.
Установлено, что технические возможности открытого способа, например, в Западной Якутии, позволяют освоить глубины до 800-850 м. Увеличение глубины карьера ниже данной отметки приведет, как показывают исследования [1], к отрицательным результатам. Это связано с тем, что освоение таких глубин открытым способом технически затруднено, так как требует увеличения имеющихся транспортных мощностей более чем в 2 раза. Продолжительность реконструкции карьера составляет более 17-20 лет.
Можно сказать, что на данный период технические возможности открытого способа в условиях Западной Якутии позволяют технически осваивать глубины до 800-850 м. Увеличение глубины карьера ниже данной отметки приведет, как показывают исследования [1], к отрицательным результатам.
В этих условиях целесообразно проведение работ по углублению карьера ниже проектных его контуров без разноса бортов по специальной технологии. Исследования показывают, что потенциальный объем добычи руды за счет работ по углублению сопоставим с запасами крупного карьера [1]. Для этих условий ведется разработка углубочного комплекса - принципиально нового для открытых горных работ типа оборудования, способного работать на значительных уклонах (до 20-25%) и позволяющего достигать больших скоростей углубки при повышенных откосах бортов карьера. Погрузочно-доставочные машины нового углубочного комплекса предлагается выполнить на гусеничном ходу, с высокой удельной мощностью (возможно на базе танка) и грузоподъёмностью порядка 30-40 тонн. Оборудование должно позволять работать как по схеме экскаватор - транспортное средство, так и совмещать обе эти операции аналогично погрузчику.
Автор не претендует на однозначность высказанных предложений. Но важно подчеркнуть необходимость разработки и создания новых видов карьерного транспорта для стабильной деятельности горнодобывающих предприятий в будущем. Произошедший рост цены на нефть - «первый звонок» глобального энергетического кризиса, который обязательно начнется уже в обозримом буду-
374
щем. Поэтому отсчет тех 15-20 лет, которые необходимы для разработки и внедрения новых малотопливных и бестопливных карьерных транспортных средств, следует начать уже сейчас.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Акишев А.Н., Бахтин В.А., Бондаренко Е.В., Бабаскин С.П. Управление развитием рабочей зоны кимберлитовых карьеров // Горная промышленность. -2004. - № 1.
2. Егоров А.Н., Войтов В. Т. Силовые агрегаты карьерных автосамосвалов // Горный журнал. - Специальный выпуск. - 2004.
3. Ведин А.Т., Петров Ю.А., Монастырский В.Ф., Земсков А.Н., Акишев А.Н., Бахтин В.А., Монтянов С.Н., Бондаренко Е.В. Обоснование эффективной транспортной схемы доставки кимберлитовой руды с месторождения трубки «Зарница» на обогатительную фабрику № 12 Удачнинского ГОКа АК «АЛРОСА» // Проблемы карьеного транспорта. Материалы международной научно-технической конференции, 3-4 декабря 2002 г. - Екатеринбург: ИГД УрО РАН.
4. Яковлев В.Л., Тарасов П.И. О возможности создания карьерных автосамосвалов с комбинированной энергосиловой установкой // Горный журнал. - Специальный выпуск. - 2004. ЕШ
Коротко об авторе
Тарасов П.И. - к.т.н., ИГД УрО РАН.
375
