Дорожные артерии карьеров

Содержание карьерных автодорог требует целенаправленных усилий. Комплекс работ по содержанию автомобильных дорог на карьере следует рассматривать как часть производственного цикла и заниматься этим нужно на постоянной основе, поскольку хорошие карьерные автодороги улучшают показатели производительности, продлевают срок эксплуатации шин и уменьшают суммарные производственные расходы.

Технологии содержания карьерных автодорог играют огромную роль в обеспечении высокой производительности и безопасности работ на карьерах. По словам менеджера по маркетингу южноафриканской машиностроительной компании Bell Equipment Ника Кириакоса (Nick Kyriacos), надлежащее содержание автодорог во время разработки карьера имеет чрезвычайное значение, поскольку системы подвески самосвалов не в состоянии самостоятельно справиться с проблемой плохих карьерных дорог.

Хотя экономичность и безопасность эксплуатации автомобильного транспорта на рабочих площадках карьера тесно связана с качеством содержания карьерных автодорог, нельзя недооценивать такой аспект, как проектирование карьерных автодорог. По словам старшего специалиста американской компании-производителя строительной и горнодобывающей техники Caterpillar Питера-Валентина Заутера (Peter-Valentin Sauter), грамотно спроектированные дороги на карьере обеспечивают безопасное движение грузового автотранспорта, позволяют держать при езде оптимальные обороты, расходовать меньше топлива и обеспечить полезную нагрузку при любых погодных условиях.

«Отличительными характеристиками качественной карьерной автодороги является двускатный поперечный профиль на прямых участках, виражи на кривых и бермы безопасности с водоотводными канавами по обеим сторонам, а также дополнительный слой основания из материала с оптимальным гранулометрическим составом для снижения сопротивления качению», – говорит Питер-Валентин Заутер.

По словам Питера-Валентина Заутера, на большинстве африканских карьеров, особенно в Южной Африке, одним из требований к устройству автодорог является обеспечение двустороннего движения. Предпочтительнее, чтобы ширина проезжей части на прямых участках в любое время суток была равна габаритной ширине трех автосамосвалов. А когда речь идет о поворотах и изгибах, ширина проезжей части увеличивается минимум до габаритной ширины четырех автосамосвалов. Такая ширина проезжей части обеспечивает безопасность езды груженых и порожних машин благодаря условиям оптимальной видимости для водителей, возможности ехать со стабильной скоростью, отсутствию слепых зон на закруглениях дороги и ​​на вершине подъема.

Правильная ширина карьерной автодороги имеет жизненно важное значение. Однако в действительности могут встречаться участки, где невозможно обеспечить идеальную ширину проезжей части для безопасного движения автосамосвалов. В таких случаях должны быть приняты меры к снижению скорости движения транспортных средств посредством установки соответствующих знаков ограничения скорости. И соблюдение ограничения скорости необходимо строго контролировать», — поясняет Питер-Валентин Заутер, добавляя, что для карьерных автодорог обязательным является обустройство берм безопасности, размер которых должен быть не менее половины высоты колес самого большого самосвала в автопарке предприятия.

Питер-Валентин Заутер добавляет, что двускатный профиль на прямых участках дорог облегчает отвод воды. Для большинства регионов достаточно около 2%, хотя в районах с более высоким уровнем осадков может потребоваться 3%.

Торговый представитель японской компании-производителя спецтехники Komatsu в Южной Африке Грейм Армстронг (Graeme Armstrong) считает, что одной из первых мер по повышению производительности на карьере является изначально хорошо продуманное проектирование и строительство карьерных автодорог. Если карьерные дороги будут изначально неправильно спроектированы и построены, их последующее обслуживание будет лишь поддерживать далекое от идеала состояние таких дорог.

«В идеале, уклон дороги не должен превышать 8%. В этом случае нагрузка не будет перераспределяться так сильно, вызывая неравномерную нагрузку на шины в определенных положениях. Уменьшается проскальзывание колес, снижая таким образом расход топлива, и уменьшается износ шин с порезами, возникающий в результате пробуксовки колес. При этом уменьшатся случаи отслоения протектора с порезами и преждевременный выход шин из строя», — говорит Грейм Армстронг.

Грейм Армстронг добавляет, что неудачное конструктивное решение поворотов и прирезки могут стать причиной слишком частых торможений и необходимости снова набрать скорость, возникающая при этом сила трения вызывает нагрев и повышенный износ шин. Грейм Армстронг рекомендует при проектировании карьерной автодороги предусмотреть, где это возможно, кривые больших радиусов и адекватную выпуклость поперечного профиля, если это достижимо. Это позволит поддерживать более равномерную скорость при прохождении поворотов, повысить производительность и снизить расход топлива.

По мнению Грейма Амстронга, больше значение имеет также дальность перевозки. Необходимо учитывать, какой тип шин с каким рисунком протектора будет использоваться на карьерных автодорогах. Шины с неверным показателем ТКВЧ (тонно-километры в час) будут нагреваться, что может привести к отслоению протектора и преждевременному выходу шин из строя.

По словам Питера-Валентина Заутера из компании Caterpillar, такой нежелательный дефект дорогостоящих шин, как отслоение протектора, может быть вызван воздействием слишком высоких боковых сил, возникающих при движении автосамосвала по закругленным участкам карьерной автодороги. Частично эту проблему можно решить устройством виражей, когда участки дороги с крутым поворотом имеют внутренний уклон дорожного покрытия.

«Тщательно продуманное конструктивное решение кривых участков, имеющих виражи, обеспечивает правильное распределение нагрузки на шины и шасси самосвала, снижая боковые нагрузки на каркас шин и уменьшая их скольжение по дорожному полотну и износ», — говорит Питер-Валентин Заутер.

«Кроме того, виражи позволяют двигаться по дорогам с более стабильной и безопасной скоростью. При езде на постоянной скорости обеспечивается оптимальная топливная экономичность, поскольку не приходится часто тормозить и снова набирать скорость. Величина поперечного уклона виража зависит от радиуса кривой и скорости, с которой такой участок преодолевается автотранспортом», — добавляет Питер-Валентин Заутер.

По словам Питера-Валентина Заутера, для участков с большими подъемами важно правильно определить величину уклона, поскольку от этого зависит то, как будет распределяться нагрузка на шины. При правильной величине уклона из кузова машины просыпается меньше породы. Идеально, когда 33% нагрузки приходится на переднюю часть машины, и 66% — на заднюю, а оптимальная величина уклона находится между 8 и 10%.

По словам Питера-Валентина Заутера, наибольшие риски целостности и долговечности шин несут куски породы, мусор и выбоины на дороге. Поэтому, чтобы продлить срок службы шин и повысить безопасность дорожного движения, приоритетной задачей на всех карьерах является обеспечение отсутствия кусков породы и мусора на карьерных автодорогах. Кроме того, переносимая по воздуху пыль и мусор могут уменьшить видимость на дорогах и, как следствие, снизить безопасность выполнения работ на рабочей площадке — по этой причине нельзя игнорировать необходимость эффективного контроля запыленности.

Комментируя влияние качества содержания карьерных автодорог на срок службы шин, Грейм Армстронг говорит, что правильная организация содержания дорог на карьерах поможет избежать преждевременного выхода шин из строя и увеличить таким образом долю шин, величина фактического пробега которых достигла соответствующего среднего ресурса. Это позволит значительно сократить затраты на шины.

Грейм Армстронг рассказал об исследовании, которое проводилось на одной из шахт. Результаты исследования показали, что 44% шин были изъяты из эксплуатации преждевременно из-за таких дефектов как порезы; 29% шин преждевременно разрушились из-за ударного воздействия; 7% отработали свой ресурс и были изъяты из эксплуатации вследствие износа; и 20% шин были преждевременно изъяты из эксплуатации по другим причинам.

По словам Грейма Армстронг, избыточной увлажнение дорог приводит к вымыванию мелких фракций из дорожного полотна, образованию колей на поверхности и ухудшению состояния дорожного основания, создавая таким образом неровную поверхность. Это может привести к образованию дорожных рытвин и выбоин, которые заполняются водой, что, в свою очередь, увеличивает вероятность порезов шин, поскольку вода действует как смазка.

«Совместное использование гусеничных бульдозеров, таких, например, как Komatsu D65EX-16 или D85EX-15R, и колесных бульдозеров, например, Komatsu WD600-6, а также автогрейдеров, например, Komatsu GD675-5 или GD825-2A, для очистки и обслуживания участков погрузки и выгрузки, а также карьерных автодорог позволит уменьшить количество шин, которые приходится преждевременно изымать из эксплуатации из-за порезов и разрывов шин, возникающих вследствие ударов, а также порезов и отслоений протектора», — добавляет Грейм Армстронг.

Грейм Армстронг согласен с тем, что, если не содержать в надлежащем порядке дренажные сооружения, это может привести к скоплению воды, повреждению дорожного основания и необходимости проведения дорогостоящих мер по восстановлению дороги. Без увлажнения карьерных дорог может возникнуть избыточная запыленность. Помимо воздействия на окружающую среду, особенно там, где карьер расположен недалеко от городских районов, плохая видимость снижает безопасность дорожного движения. Кроме того, запыленность может привести к увеличению затрат на техническое обслуживание, поскольку воздушные фильтры или масла необходимо будет менять чаще.

По словам Ника Кириакоса, важными аспектами содержания карьерных дорог являются обеспечение максимально ровной поверхности дорог очистка дорог от кусков породы, падающих с самосвалов. Это связано с тем, что чем больше неровностей на поверхности дороги, тем больше изгибаются шины при движении. Это приводит к повышенному нагреву шин и более быстрому износу. При движении машин по ровным, содержащимся в хорошем состоянии дорогам, абразивный эффект дорог сводится к минимуму и уменьшается износ шин от истирания.

«Если в рамках мероприятий по содержанию дорог, дороги на очищаются от кусков породы, это может привести к преждевременному выходу шин из строя из-за порезов на боковых стенках, и повлечь за собой существенные затраты. Например, предприятие устанавливает для шины норму наработки 6000 часов. Это означает, что расчета величины эксплуатационных затрат в час берется стоимость шины и делится на 6000 часов. Предположим, что в течение этих 6000 часов затраты на шину составят 10,50 юарских рандов в час, но при преждевременном выходе шины из строя выполняют ее замену и снова рассчитывают эксплуатационные затраты с учетом этих 6000 часов плюс потраченные средства на приобретение новой шины. Это существенно увеличивает затраты на эксплуатацию», — объясняет Ник Кириакос.

Надлежащие меры по содержанию карьерных автодорог по своему характеру снижают общие эксплуатационные расходы. По словам Ника Кириакоса, из-за плохого содержания дорог самосвалы будут испытывать повышенный износ и нагрузку, что приводит к дополнительным простоям и отрицательно сказывается на производительности и эксплуатационных расходах.

«Затраты на шины составляют значительную часть стоимости владения и эксплуатационных затрат, — добавляет Ник Кириакос. «Затраты могут меняться в зависимости от региона и области применения, но часовые затраты на шины обычно составляют более 10% от суммы общих производственных затрат на 10000 часов ресурса».

Передает Информационный портал Заполнители