Обоснования перспективных видов транспорта для освоения арктической и северных территорий Российской Федерации

П.И. Тарасов, к.т.н., ведущий научный сотрудник, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН) Е.В. Фефелов, главный специалист АО «Синара A Транспортные Машины» (Екатеринбург) А.П. Тарасов, инженер ООО «ПерспективаAМ» (Москва) А.Ю. Тихомиров, инженер ООО «Уральский дизельAмоторный завод» (Екатеринбург)

Постановлением президента Российской Федерации предусматривается освоение арктических территорий за счет развития Северного Морского Пути. На данный момент основное транспортное обеспечение производственной и социальной инфраструктуры этого региона представлено авиа и морскими видами транспорта. Однако в условиях расширения производства вскоре потребуется системная организация наземной связи арктических и приполярных территорий с внутренними регионами страны. Настоящая статья представляет собой продолжение публикаций в журнале «Горная Промышленность» No4 (122) и No5 (123) за 2015 г., подготовленных группой научных сотрудников и аспирантов, возглавляемой к.т.н. Петром Ивановичем Тарасовым.

Контейнерные перевозки служат примером активного сочетания возможностей морского, авиа, железнодорожного и автомобильного транспорта, которые не требует перетарки груза. Наполнение и опорожнение контейнера производится независимо от того, какое транспортное средство используется для его транспортировки, что сильно сокращает сроки погрузки-разгрузки и в целом доставки грузов. Другое преимущество такого транспорта состоит в том, что контейнер специально предназначен для безопасной и защищённой перевозки различных по массе и ценности грузов. Существуют различные способы погрузки контейнера на транспортное средство: с помощью крюков, цепной или кабельной систем в комбинации со съемным погрузочным кузовом.

Контейнерный вид перевозок в настоящий момент представляет собой наиболее удобный способ транспортировки различных грузов на дальние расстояния и особенно в условиях Арктики и прилегающих к ней северных территорий. Находящиеся в мировой эксплуатации контейнеры различаются тоннажностью и габаритными размерами, что позволяет заказчику выбрать наиболее подходящий вариант.

061 1

Контейнерные перевозки морским транспортом

К основным преимуществам контейнерных перевозок относятся:

• Универсальность контейнеров. Стандартизированные размеры контейнеров позволяют перевозить грузы независимо от их габаритов, минимальной и единичной массы практически любым видом транспорта – железнодорожным, морским или воздушным.

• Безопасность груза. Контейнер является своего рода сейфом, гарантирующим сохранность помещенного в него груза. Риск порчи или хищения при таких перевозках – минимален.

• Скорость и удобство. Перевозка грузов контейнерами – это быстрый и удобный способ транспортировки грузов на дальние расстояния.

• Экономичность. За счет того, что в контейнеры можно загружать большое количество груза, с коэффициентом использования его объёма близким к 1, средства на его аренду используются наиболее рационально. В свою очередь сокращение транспортных и логистических издержек увеличивает рентабельность доставки товара, а это приводит к росту прибыли арендатора контейнеров.

Одновременно с динамичным развитием контейнерных перевозок стали строиться специальные контейнеровозные суда. Но так как темпы постройки новых контейнеровозов не поспевают за динамикой спроса на контейнерные перевозки, в последнее время многие из ранее построенных судов, предназначенных для генеральных или массовых грузов, стали перестраивать и переоборудовать исключительно или частично под перевозку контейнеров. Так возникли полуконтейнерные суда с ограниченной погрузочной площадью, которые служат как для транспортировки генеральных грузов в нестандартной упаковке, так и перевозки определенного количества стандартных контейнеров. Переоборудование судна для перевозки контейнеров заключается в устройстве в его трюмах вертикальных направляющих из профильной стали, в которые устанавливают и закрепляют контейнеры, что исключает их горизонтальные перемещения при ходовом крене судна.

Чтобы максимально использовать грузовместимость судов, часть контейнеров транспортируется как палубный груз. Поэтому должна быть гарантирована соответствующая их прочность при движении судна в условиях волнения на море. Контейнеры, транспортируемые на палубе, в зависимости от размеров устанавливаются в один, два, три и даже четыре ряда. От перемещений их удерживают специальные фиксаторы, цепи и талрепы [1].

Получили распространение контейнерные перевозки автомобильным транспортом. Одно из перспективных направлений в развитии грузовой автомобильной техники, которое в последние годы формируется под действием возрастающих спросов на контейнерные перевозки грузов, – производство автопоездов большой длины и соответственно повышенной грузоподъемности. Разработчики и эксплуатирующие организации отмечают их высокую эффективность при перевозках грузов.

Следует особо отметить, что при работе на слабонесущих грунтах важное значение имеет давление оси транспорта на грунт. И в этом плане использование автопоездов на открытых горных работах предпочтительнее, чем тяжелых самосвалов равной грузоподъемности. Область применения автопоездов охватывает:

- технологические прикарьерные автодороги с низкой интенсивностью или полным отсутствием движения автотранспорта общего пользования;

- автодороги с удовлетворительным состоянием дорожного полотна;

- значительные расстояния перевозок (20–200 км и более) до обогатительных фабрик;

- значительный годовой объем перевозок.

Получивший широкое распространение в транспортном машиностроении модульный подход позволяет создавать высокотехнологичные типажи машин, функционирующих с максимальной эффективностью, особенно в условиях бездорожья и при перевозках больших объёмов горной массы.

Модульный принцип построения машин позволяет максимально продлить срок их службы без существенного морального старения, что достигается за счет поэтапной модернизации отдельных модулей. Концепция многозвенного транспортного средства, построенного на основе активных колесных модулей, представляется весьма перспективной.

Анализ конструкции современных колесных транспортных средств особо большой грузоподъемности, позволяет выделить три основных направления, в которых модульный принцип построения машин – наиболее рационален. Применяются в настоящее время и будут находить все более широкое применение три варианта конструктивного их исполнения: многоопорные тяжеловозы; многозвенные магистральные автопоезда; активные автопоезда высокой проходимости. Наибольший интерес для применения в горной промышленности представляют второй и третий варианты.

Кроме создания новых конструкций и налаженного выпуска вышеотмеченных типов машин, строительство постоянных автодорог позволит также обеспечить удешевление и круглогодичность доставки оборудования и материалов на промышленную площадку карьера по сравнению с доставкой в сезонный период по зимникам или с вертолетной доставкой. Сокращаются затраты на строительство и содержание автодорог для автопоездов, по сравнению с затратами на дороги для карьерных автосамосвалов, при этом обеспечивается высокая мобильность, надежность системы (при выходе из строя нескольких машин, остальные продолжают транспортировку руды), и относительно невысокие эксплуатационные затраты.

Часто перевозки контейнеров предпочитают осуществлять железнодорожным транспортом, обладающим большей грузоподъемностью по сравнению с другими средствами их доставки.

На данный момент железнодорожные перевозки в контейнерах стали одним из самых востребованных способов доставки разных грузов.

В отличие от других видов они не зависят от погодных условий и дорожных ситуаций.

Полноценное освоение северных территорий невозможно без строительства и эксплуатации железных дорог. Но для условий Севера предпочтительнее использовать «облегченные» железные дороги, предложенные в работе П.И. Тарасова «Обоснование путей развития транспортных средств для освоения северных территорий России» [2]. Это обусловлено тем, что в условиях Арктики железная дорога стандартной конструкции не всегда может быть обеспечена должным грузооборотом, позволяющим эффективно ее использовать.

Контейнерные перевозки железнодорожным транспортом

Контейнерные перевозки железнодорожным транспортом

Сооружение специальных «облегченных» железных дорог для Арктики и прилегающих к ней северных территорий РФ предполагается на насыпях прикарьерных автомобильных дорог, которые обязательно строятся независимо от расстояния транспортирования и объема перевозок разных грузов. Исполнение специальной железной дороги предполагается в одно- или двухпутном варианте на всех прикарьерных дорогах со всеми технологическими сооружениями, но в облегченном варианте. Строительство различных сооружений, свойственных обычной железной дороге, при необходимости может быть перенесено на более поздние сроки, либо вообще не потребуется, например, при эксплуатации на временных участках до отдельных месторождений, где возможно использовать автопоезда.

Сооружение железнодорожных путей к отдельным карьерам целесообразно лишь на период их эксплуатации. По мере отработки запасов руды и отсутствия других месторождений в этом направлении, пути могут быть разобраны и перенесены на другие участки или на любые другие объекты.

Нами выдвигается идея: применять в условиях слабонесущих грунтов в Западной Якутии специальные железнодорожные вагоны грузоподъемностью 20, 30 т на нормальной колее (1520 мм) облегченной железной дороги. Это позволит уменьшить нагрузку на дорожное основание от подвижного состава, значительно снизит требования к конструкции верхнего строения путей, позволит достигнуть низкой строительной их стоимости, упростит строительство искусственных сооружений и, что в конечном итоге позволит значительно уменьшить стоимость и сроки освоения не только Западной Якутии, но и всей Республики.

Стоимость строительства путей для специальной железной дороги будет значительно ниже ввиду меньшей ее материалоемкости и объема земляных работ. Контейнерные перевозки особенно выгодно использовать при больших грузооборотах, далеких расстояниях транспортирования и продолжительных сроках эксплуатации месторождений. Так как на территории Западной Якутии находится большое количество беднотоварных кимберлитовых месторождений, есть смысл их освоения группами, то есть до полного извлечения твердых полезных ископаемых, что будет снижать общие эксплуатационные расходы.

При выборе предпочтительного вида транспорта для северных территорий РФ необходимо учитывать, что железнодорожный транспорт благодаря его сравнительно низким эксплуатационным расходам, малой зависимости от климатических и сезонных условий, возможности использовать различные виды локомотивной тяги (тепловозной и электровозной) и длительным срокам службы подвижного состава (до 20–25 лет), – имеет наибольшие преимущества.

Для проработки технической возможности эксплуатации и расчета проектных экономических показателей специальной железной дороги потребуется дополнительные исследования и уточнение величины капитальных вложений.

Авторами разработана концепция развития и освоения Западной Якутии на основе специальной железной дороги, которая должна стать несущим хребтом транспортно-логистической структуры. Строительство специальной железной дороги «Мирный – Удачный» должно послужить пилотным проектом, опыт которого затем можно будет перенести не только на районы сосредоточения месторождений алмазов (Якутская алмазоносная провинция), но и на северные территории Западно-Сибирского и Дальневосточного федеральных округов. Рельсовый путь позволит на промышленной основе продолжить ускоренное освоение других богатейших месторождений полезных ископаемых Западной Якутии. Создание новых производств и рабочих мест приведет к увеличению валового регионального продукта Республики, позволит дополнительно загрузить свободные мощности Светлогорской и Вилюйской ГЭС.

Информационные источники: 1. Контейнерные суда [Электронный ресурс] // Как устроены морские суда. Режим доступа: http://www.seaships.ru/container.htm 2. Тарасов П.И. Обоснование путей развития транспортных средств для освоения северных тер риторий России // Сборник «Проблемы карьерного транспорта: материалы XII Международ ной научнопрактической конференции, 1–4 октября 2013 г.» / ИГД УрО РАН. Екатерин бург: УрО РАН, 2013. 3. Тарасов П.И., Журавлев А.Г., Черепанов В.А., Исаков М.В., Баланчук В.Р., Акишев А.Н., Бабаскин С.Л. Проблемы магистрального транспортирования руды от удаленных кимберлитовых мес торождений // Проблемы карьерного транспорта: материалы XII Международной научнопрак тической конференции, 1–4 октября 2013 г.» ИГД УрО РАН. Екатеринбург: УрО РАН, 2013.
Ключевые слова: транспорт, модульный принцип, Арктика, контейнерные перевозки

Журнал "Горная Промышленность"№6 (124) 2015, стр.61