СИСТЕМА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ НАСЫПИ ЗАЩИТНОГО ОГРАЖДЕНИЯ
PROTECTIVE ENCLOSURE SAFETY EMBANKMENT SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение относится к системе предохранительной насыпи, чтобы обеспечить улучшенное защитное ограждение, где используется породная берма или предохранительная насыпь, и относится в частности, но не исключительно, к такой системе предохранительной насыпи защитного ограждения для откаточной дороги или борта в открытом карьере.
Уровень техники изобретения
В открытом карьере большие карьерные самосвалы и другие транспортные средства используются для транспортировки руды с нижней части карьера на поверхность. Откаточная дорога с небольшим наклоном используется на стенке карьера, чтобы позволить транспортным средствам перемещаться вверх из карьера и вниз в карьер. Важной защитной характеристикой откаточной дороги является обеспечение предохранительной насыпи или породной бермы, чтобы предотвратить случайное покидание дороги транспортным средством, либо вследствие невнимательности водителя, либо плохой видимости, либо отказа тормозной системы. Такие породные насыпи также используются вдоль краев борта карьера. Обычно используется предохранительная насыпь, которая состоит из пустой породы и камней, наваленных вдоль края откаточной дороги или борта карьера. Нормативные акты обычно требуют, чтобы предохранительная насыпь имела высоту, равную по меньшей мере половине высоты колес наибольшей используемой горной машины.
Существуют несколько недостатков породных насыпей. Всегда существует опасность, что полностью нагруженный неуправляемый самосвал просто наедет и переедет, или проедет насквозь, породную насыпь при перемещении с большой скоростью. Причина состоит в том, что наклон сторон породной насыпи, образованный угол естественного откоса пустой породы и камней, использованных для ее формирования, может быть относительно пологим. Существует дополнительный недостаток вследствие того, что породная насыпь занимает существенную площадь вдоль края дороги или борта, что уменьшает ширину дороги или борта и/или увеличивает общую ширину земли, которую необходимо выделить для дороги или борта. Это считается ʹпотеряннымʹ пространством, которое является экономически ценным; если некоторые из этих потерь могут быть устранены посредством уменьшения площади основания предохранительной насыпи, это приведет к значительной экономии.
Настоящее изобретение был разработано с целью обеспечения системы предохранительной насыпи защитного ограждения, которая повышает эффективность породной насыпи в открытом карьере. Хотя следующее описание системы предохранительной насыпи защитного ограждения будет приведено главным образом со ссылкой на ее применение в открытом карьере ясно, что она также может иметь более широкие применения.
Ссылки на предшествующий уровень техники в этом описании обеспечены только для пояснительных целей и не являются признанием того, что такой предшествующий уровень техники является частью общедоступных известных знаний в Австралии или в ином месте.
Сущность изобретения
Согласно одному аспекту настоящего изобретения обеспечена система предохранительной насыпи защитного ограждения для использования с породной насыпью, выполненной из породной закладки, причем система предохранительной насыпи содержит:
модуль насыпи, имеющий барьерную стенку и опорную плиту, причем барьерная стенка продолжается по существу перпендикулярно вверх из опорной плиты, и поддерживающее ребро, продолжающееся под углом из задней поверхности барьерной стенки к верхней поверхности опорной плиты, в котором барьерная стенка, опорная плита и поддерживающее ребро каждого модуля насыпи отформованы в виде единой цельной конструкции, и в котором, при использовании, когда породная закладка насыпана на заднюю часть модуля насыпи и рассыпается под углом естественного откоса за барьерной стенкой, она создает породную насыпь с передней поверхностью, образованной барьерной стенкой, так чтобы воздействие самосвала, сталкивающегося с передней поверхностью породной насыпи, будет передаваться через систему предохранительной насыпи и в породную закладку горизонтально и, следовательно, породная закладка будет более эффективно препятствовать продавливанию самосвала через породную насыпь.
Предпочтительно модуль насыпи является одним из множества модулей насыпи, расположенных бок о бок, чтобы образовать протяженную барьерную стенку. Предпочтительно множество модулей насыпи соединены так, чтобы они эффективно взаимодействовали в случае столкновения с тяжелым транспортным средством. Обычно модули насыпи соединены гибкими вытянутыми элементами. Обычно гибкий вытянутый элемент является тросом или кабелем, обеспеченным вдоль задней поверхности барьерной стенки. Предпочтительно барьерная стенка каждого модуля насыпи выполнена с возможностью перекрытия с барьерной стенкой смежного модуля, в которой, при использовании, препятствуется проникновение породной закладки через любые зазоры между модулями. Предпочтительно каждый вертикальный край барьерной стенки снабжен перекрывающейся областью, имеющей скругленные края, которые сопрягаются с соответствующей перекрывающейся областью на смежном модуле.
Предпочтительно поддерживающее ребро имеет клиновидную форму в поперечном сечении, причем наиболее узкая точка ребра расположена наиболее близко к задней поверхности барьерной стенки. Предпочтительно поддерживающее ребро снабжено зазором между ребром и задней поверхностью барьерной стенки и верхней поверхностью опорной плиты.
Предпочтительно модуль насыпи дополнительно содержит по существу полую оболочку, причем передняя стенка полой оболочки образует переднюю поверхность барьерной стенки. Предпочтительно по существу полая оболочка заполнена подходящим заполнителем. Обычно оболочка модуля насыпи изготовлена из подходяще жесткого формованного пластикового материала, например, центробежно-формованного термопластичного материала. Предпочтительно пластиковый материал является пластиковым материалом яркого цвета, с повышенной видимостью.
Предпочтительно барьерная стенка модуля насыпи выполнена высотой по меньшей мере как высота оси наибольшего карьерного самосвала на открытом карьере.
Во всем описании, если иного не требует контекст, слово ʺсодержатьʺ или варианты, такие как ʺсодержитʺ или ʺсодержащийʺ, будут предполагать добавление указанного целого числа или группы целых чисел, но не исключение любого другого целого числа или группы целых чисел. Аналогично, слово ʺпредпочтительноʺ или варианты, такие как ʺпредпочтительныйʺ, будут предполагать, что указанное целое число или группа целых чисел желательна, но не обязательна для работы изобретения.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения будет лучше понятна из следующего подробного описания конкретного варианта выполнения системы предохранительной насыпи защитного ограждения, приведенного исключительно в качестве примера, со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фигуры 1a и 1b виды спереди и сзади в перспективе соответственно предпочтительного варианта выполнения системы предохранительной насыпи защитного ограждения согласно настоящему изобретению; и,
Фигура 2 вид сбоку системы предохранительной насыпи защитного ограждения с Фигуры 1, показанный на месте установки с породной насыпью.
Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения
Предпочтительный вариант выполнения системы 10 предохранительной насыпи защитного ограждения в соответствии с изобретением для использования с породной насыпью, выполненной из породной закладки, изображен на Фигурах 1 и 2. Система 10 предохранительной насыпи защитного ограждения обычно содержит модуль 12 насыпи, имеющий барьерную стенку 14 и опорную плиту 16. Как показано на Фигуре 1, модуль 12 насыпи является предпочтительно одним из множества модулей 12 насыпи, расположенных бок о бок, чтобы образовать протяженную барьерную стенку. Барьерная стенка 14 каждого модуля 12 продолжается по существу перпендикулярно вверх из опорной плиты 16, и поддерживающее ребро 18 продолжается под углом из задней поверхности барьерной стенки 14 к верхней поверхности опорной плиты 16. При использовании, когда породная закладка насыпана на заднюю часть модулей 12 насыпи и рассыпается под углом естественного откоса за барьерными стенками 14, как показано на Фигуре 2, она создает породную насыпь 20 с передней поверхностью, образованной барьерной стенкой 14.
Предпочтительно множество модулей 12 насыпи соединены так, чтобы они эффективно взаимодействовали как единое целое в случае столкновения с тяжелым транспортным средством. Обычно множество модулей 12 насыпи соединены гибким вытянутым элементом, таким как трос или кабель 22, обеспеченным вдоль задней поверхности барьерной стенки 14, как показано на Фигуре 1b. Любое количество модулей 12 может быть соединено таким образом. Обычно четыре или пять модулей 12 насыпи соединены одним тросом или кабелем. В случае столкновения с тяжелым транспортным средством транспортному средству будет необходимо проталкивать соединенное множество модулей 12 через породную массу. Это означает, что намного больший объем породы необходимо сдвинуть, для того чтобы позволить транспортному средству проехать через породную насыпь 20.
Предпочтительно барьерная стенка 14 каждого модуля 12 насыпи выполнена с возможностью перекрытия с барьерной стенкой 14 смежного модуля 12, в которой, при использовании, препятствуется проникновение породной закладки через любые зазоры между модулями 12. Как можно видеть на Фигуре 1, каждый вертикальный край барьерной стенки 14 снабжен перекрывающейся областью 24, имеющей скругленные края, которые сопрягаются с соответствующей перекрывающейся областью 24 на смежном модуле 12.
Предпочтительно поддерживающее ребро 18 имеет клиновидную форму, причем наиболее узкая точка ребра 18 расположена наиболее близко к задней поверхности барьерной стенки 14. Предпочтительно поддерживающее ребро 18 образовано с зазором 26 между ребром 18 и задней поверхностью барьерной стенки 14 и верхней поверхностью опорной плиты 16. Форма поддерживающего ребра 18 в виде обратного клина каждого модуля 12 насыпи, совместно с зазором 26 между ребром и задней поверхностью и опорной плитой, будет противодействовать любым вращательным усилиям на модуле 12 насыпи, образованным посредством веса породы на барьерную стенку 14, используя силы трения внутри массы породной закладки породной насыпи 20.
Предпочтительно барьерная стенка 14, опорная плита 16 и поддерживающее ребро 18 каждого модуля 12 отформованы в виде единой цельной конструкции, обычно посредством формования. Предпочтительно модуль 12 насыпи дополнительный содержит по существу полую оболочку, причем передняя стенка полой оболочки образует переднюю поверхность барьерной стенки 14. Полая оболочка предпочтительно заполнена подходящим заполнителем. Обычно оболочка модуля насыпи изготовлена из подходяще жесткого формованного пластикового материала, например, центробежно-формованного термопластичного материала. Предпочтительно пластиковый материал является пластиковым материалом яркого цвета, с повышенной видимостью. Пластиковые материалы также могут включать в себя внутреннюю стальную (или из другого материала) арматуру. Предпочтительно заполнитель является жесткой заполняющей средой, такой как вспененный цементированный раствор или бетон. Модули 12 насыпи также могут быть изготовлены полностью из бетона.
Предпочтительно барьерная стенка 14 модулей 12 насыпи выполнена высотой по меньшей мере как высота оси наибольшего карьерного самосвала на открытом карьере.
Система 10 предохранительной насыпи защитного ограждения выполнена с возможностью действия в качестве консольной стены, чтобы создать более эффективную защиту породной насыпью стенок карьера и краев борта карьера. Модули 12 насыпи обычно располагаются в линию смежно с краем стенки карьера или борта карьера. Как только расположена на месте породная закладка будет насыпана на заднюю сторону модулей насыпи и рассыпается под углом естественного откоса, создавая породные насыпи достаточной высоты для требований, предъявляемых к конкретным площадкам.
Завершенная стенка из модулей 12 насыпи с породой за ней будет являться намного более эффективным барьером по нескольким причинам. Во-первых, протяженная барьерная стенка 14 будет близка к вертикальной до высоты выше высоты оси наибольшего самосвала на открытом карьере. Это гарантирует, что силы воздействия передаются через систему 10 предохранительной насыпи и в породу горизонтально. Это отличается от обычной породной насыпи, которая наклонена под углом естественного откоса породы (обычно не более 45°). Фактически кажущийся угол породной насыпи, когда самосвал (грузовик) спускается по борту карьера и сталкивается с насыпью под острым углом, может быть достаточно небольшим, и следовательно относительно легко для покрышки большого самосвала въехать на насыпь. Это означает, что порода должна выполнять работу с нижней стороны самосвала, поскольку он переезжает породную насыпь. В случае столкновения под острым углом покрышка будет направлена обратно на борт. При столкновении ближе к перпендикулярному направлению к линии барьерной стенки 14, модули 12 насыпи будут работать вместе, и самосвалу придется толкать модули как одно целое через массу породы. Это означает, что намного больший объем породы необходимо сдвинуть, для того чтобы позволить самосвалу проехать через насыпь, по сравнению со случаем, если он въехал частично на или в стандартную породную насыпь.
Дополнительный эффект системы 10 предохранительной насыпи защитного ограждения состоит в том, что она уменьшит площадь основания, требуемого для обеспечения достаточного защитного ограждения для тяжелого оборудования. Это означает, что карьеры могут быть реконструированы, чтобы иметь более узкие борта в карьере, что приводит к потенциально очень значительным экономическим эффектам в работе. Одна из проблем породных насыпей на дорогах открытого карьера состоит в том, что они часто могут использоваться в качестве 'карьерного материала' водителями грейдеров, работающих для поддержания поверхности дороги. Это означает, что эффективная ширина породной насыпи может уменьшаться с течением времени без обнаружения кем-либо.
Использование модулей 12 насыпи с повышенной видимостью приведет к тому, что пользователи дороги будут ощущать себя в большей безопасности, и будут лучше проходить дороги в случаях плохой видимости, таких как ночное время или во время тумана.
Теперь, когда предпочтительный вариант выполнения системы предохранительной насыпи защитного ограждения был подробно описан, очевидно, что описанный вариант выполнения обеспечивает множество преимуществ перед предшествующим уровнем техники, включая в себя следующее:
(i) Он улучшает эффективность стандартной породной насыпи посредством создания барьерной стенки, которая по существу вертикальна;
(ii) Посредством соединения множества модулей насыпи увеличивается объем породы, который эффективно выполняет функцию барьера во время столкновения с тяжелым транспортным средством;
(iii) Модули насыпи имеют относительно небольшой вес и просты в установке, и их повышенная видимость дополнительно повышает безопасность на дороге.
(iv) Система предохранительной насыпи уменьшает площадь основания породной насыпи, обеспечивая дополнительные экономические эффекты.
Специалистам в соответствующей области техники будет понятно, что различные модификации и улучшения могут быть выполнены с вышеизложенными вариантами выполнения, помимо уже описанных, без отступления от основных идей настоящего изобретения. Например, форма и конфигурация модуля насыпи может значительно отличаться от тех, что приведены в изображенном варианте выполнения, не изменяя каким-либо образом эффективное функционирование модуля. Следовательно, следует понимать, что объем изобретения не ограничен описанными конкретными вариантами выполнения.