Транспорт глубоких карьеров

В канатно-ленточных конвейерах применяют канаты круглопрядные или с треугольными прядями с линейным касанием проволок прочностью на разрыв 1,65 кН/см2 Канаты имеют диаметр от 32 до 50 мм. Диаметр приводного шкива для каната диаметром 50 мм ра­ вен 4 м.

Применение усовершенствованных конструкций канатов и футе­ ровки опорных блоков позволило увеличить срок службы канатов с 8—10 до 24—30 мес и более. Гарантируемый зарубежными фирма­ ми срок службы канатов составляет 7500 ч.

В глубоких карьерах канатно-ленточные конвейеры будут иметь ограниченное применение. Наиболее целесообразно их применять для транспортирования вскрышных пород в отвалы и особенно для перемещения горной массы, обладающей тиксотропными свойствами, так как она в процессе доставки не встряхивается на ленте. Эти кон­ вейеры пригодны для транспортирования горной массы такой же крупности, как и ленточные конвейеры. Однако производительность канатно-ленточного конвейера составляет 68—78 % производитель­ ности ленточного конвейера с трехроликовыми опорами.

Конвейерные системы с канатно-ленточными конвейерами чаще состоят из одного, реже двух ставов и устанавливаются преимущест­ венно с небольшими углами подъема (до 10° , редко более).

Для транспортирования крупнокускового материала из глубоких карьеров перспективны ленточно-тележечные конвейеры, предложен­ ные Московским горным институтом. Предложение А.О. Спиваков-

линейные секции оборудуются подвижными опорами в виде одноос­ ных тележек с траверсами, соединенных между собой двумя цепями. При этом лента грузовой ветви свободно лежит на траверсах и приво­ дит их в движение трением, т. е. цепной контур не имеет привода и цепи являются не тяговыми, а только фиксирующими. Лента порож­ няковой ветви, так же как и на обычном конвейере, катится по стационарным роликоопорам.

Основные параметры опытного ленточно-тележечного конвейера, испытанного на карьере Аксай, следующие (рис. 42):

Испытания показали, что ленточно-тележечным конвейером мож­ но транспортировать крупнокусковой скальный материал размером в поперечнике до 100СН-1200 мм.

Другая проблема, которая возникает при использовании конвей­ ерного подъема в глубоких карьерах, заключается в том, чтобы вы­ дать горную массу из карьера по кратчайшему пути с наибольшими допустимыми уклонами. В этом случае ленточно-тележечные конвей­ еры могут применяться в качестве крутонаклонных, работающих с подпором. Подпор на конвейере создается пластинами (перегородка­ ми) , перекрывающими сечение лотка ленты. Пластины укреплены на парных цепях и образуют с ними добавочный замкнутый контур из цепной решетки, огибающей на концевых станциях зубчатые блоки. Этот цепной решетчатый контур, как и контур ходовых тележек, ни­ чем не соединен с лентой и приводится ею в движение трением на гру­ зовой и порожняковой ветвях. Лента грузовой ветви движется на хо­ довых опорах тележек, а порожняковой — на роликах, укрепленных с боков на цепной решетке.

Таким образом, на грузовой ветви сила трения между лентой и подпорной решеткой обусловливается ее массой, а на порожняковой ветви — массой тележек с цепями и ленты. Условие нескольжения по ленте слоя груза вместе с цепной решеткой имеет следующий вид:

где qr, qw qn — масса 1 м груза соответственно тележек с цепями, цепной решетки и ленты, кг; 0 — угол наклона конвейера, градус;

— коэффициенты трения груза, траверс и решеток о ленту; w' — коэффициент сопротивления качению роликов по рельсам.

Отсюда определяется наибольший возможный угол наклона кон­ вейера

В зависимости от фракционных свойств груза, угол наклона кон­ вейера без специального утяжеления решетки или тележек может дос­ тигать 35—40° или несколько больше.

Однако устройство жестких перегородок с лентой, непрерывно деформирующейся на роликоопорах и в пролетах между ними, при­ менимо лишь для транспортирования мелкокускового материала. Признано более целесообразным использовать конструкцию ленточ­ но-тележечного конвейера, испытанного на карьере Аксай.

Новый тип крутонаклонного конвейера имеет следующие конст­ руктивные особенности, приводным тяговым органом служит толь­ ко грузонесущая лента; подпор создается цепной решеткой, не имею­ щей отдельного привода и приводимой в движение трением о грузонесущую ленту; цепная решетка контактирует с лентой не только на грузовой, но и на порожняковой ветви, благодаря чему между ни­ ми достигается достаточная для обеспечения подпора сила трения; лента и цепные неприводные контуры движутся на ходовых опорах как на грузовой, так и на порожняковой ветвях совместно.

Расчеты нового типа крутонаклонного конвейера показывают, что при ленте шириной 1600 мм и скорости ее движения 1,6 м/с лен- точно-тележечный конвейер, установленный под углом 35°, обеспе­ чивает производительность 3000 т/ч.

При высоте подъема конвейером 150 м и длине его 233 м требу­ ются лента разрывной прочностью 60 кН/см ширины', кольцевые цепи калибра 24 мм и двигатель мощностью 1600 кВт.

Рассмотренные конструкции ленточно-тележечных и крутонаклон­ ных конвейеров далеко не исчерпывают существующие разработки и испытываемые установки подобных конвейеров не только у нас, но и за рубежом.

Среди новых предложений заслуживает внимания так называемый вакуумный конвейерный привод, рекомендуемый для крутых укло­ нов. Привод с вакуумными барабанами отличается высокой тяговой способностью. Он включает вакуумный барабан с редуктором и электродвигателем. Барабан имеет обечайку, закрепленную на торце­ вых дисках со ступицами, расположенными на приводном валу. На ступице жестко закреплено коллекторное кольцо. При вращении ба­ рабана отверстия коллекторного кольца попеременно сообщаются с камерами разрежения и продувки коллектора, что создает вакуум под лентой в зоне разрежения и обеспечивает продувку вакуумных каналов теплым воздухом.

Ленты из полиамидных тканей

110 м, транспортирующем крупнокусковую железную руду (круп­ ность 250—500 м м ), были испытаны состыкованные в одно кольцо ленты шириной 1600 мм, равной длины. Несмотря на пониженное чис­ ло прокладок в лентах на основе тканей МК-400/120 и МК-600/150 по сравнению с ранее применявшимися на этом конвейере лентами из ткани ТА-300, срок службы лент из высокомодульных тканей превысил в 1,6 раза срок службы лент из тканей ТА-300 (20 мес и 12 м ес).

Высокие эксплуатационные свойства конвейерных лент на основе ткани МК-400/120 позволяют использовать их с восьмикратным запа­ сом прочности при транспортировании крупнокусковой горной мас­ сы размером фракций до 500 мм.

Восьмикратный запас прочности лент на основе тканей МК-400/120 и МК-600/150 на сравнительно длинных конвейерах не требует увеличения хода натяжного барабана и числа перестыковок в процессе эксплуатации конвейеров по сравнению с лентами ТА-300.

За рубежом имеются конвейеры длиной 2,74 км (высота подъема трассы 72 м) и 5,64 км (высота подъема трассы 24 м ), оснащенные резинотканевыми лентами. В большинстве же случаев длина конвейе­ ров с резинотканевой лентой не превышает 1000 м. На конвейерах

большей длины, а также на мощных наклонных конвейерах зарубеж­ ных предприятий широко применяются резинотросовые ленты. Пос* ледние при высокой прочности обладают на порядок меньшим удли­ нением, чем резинотканевые ленты, причем удлинение мало зависит от их прочности. Резинотросовые ленты обладают также высокой пр°* дольной и поперечной гибкостью. Они используются для перемешения горной массы небольшой крупности. В СССР предполагается вы­ пускать резинотросовые ленты прочностью до 60 кН/см.

Типоразмерный ряд резинотросовых лент, изготавливаемых за рубежом (в Великобритании, Франции, Японии, ФРГ), велик и изме­ няется от 8 до 13. Прочность ленты изменяется от 6,3 до 63 кН/см, а ширина — от 500 до 3300 мм. Удлинение ленты при рабочей нагрузке не превышает 0,1—0,25 %. Толщину обкладок некоторые фирмы не регламентируют, а устанавливают в соответствии с техническими тре­ бованиями предприятий.

Технология изготовления лент обеспечивает индивидуальное натя­ жение всех тросов и выравнивание их относительно удлинения в лен­ те. Основной недостаток резинотросовой ленты — низкая поперечная прочность, устраняется путем повышения толщины рабочей обкладки до 22 и даже 30 мм (толщина нерабочей обкладки 8—12 м м ). Такая лента аналогично обычной резинотросовой ленте может применяться при угле наклона боковых роликов от 35—45° (на линейном ставе) и до 60° (в пункте загрузки).

Износ ленты увеличивается с увеличением кусковатости транспор­ тируемой горной массы, при этом срок службы конвейерной ленты большей длины возрастает (рис. 43). На мощных конвейерах длиной 500 м, установленных в наклонном стволе шахты им. Артема рудоуп­ равления им. Кирова, резинотросовые ленты имеют срок службы в среднем 3 года. Они используются для транспортирования железной руды крупностью до 350 мм, при скорости движения ленты 3,15 м/с.

б

Рис. 43. Зависимость срока службы конвейерной ленты Тл от длины L конвейера (штриховкой показана область изменения срока службы ленты) :

а — для синтетической резинотканевой ленты при транспортировании железной руды максимальной крупностью 400 мм; б — для резинотросовой ленты при транспортировании угля

На Коркинском угольном разрезе резинотросовые ленты имеют срок службы 5—7 лет. Замену ленты производят в случае образования кор­ розии и при обрыве части тросов. На Ахангаранском карьере при транспортировании известняка на цементный завод резинотросовые ленты имеют срок службы до 5 лет.

На зарубежных конвейерных установках срок службы резинотро­ совых лент достигает 10 лет и более.

Меньший срок службы резинотросовые ленты имеют при транс­ портировании крупнокусковых и особенно абразивных пород и руд. При транспортировании горной массы крупностью 350—500 мм срок службы ленты на магистральных и подъемных конвейерах в основ­ ном зависит от износа, обусловленного высокими тяговыми усилия­ ми, качеством изготовления и обслуживания ленты. Уменьшают срок службы лент различные повреждения, пробои, разрывы, срывы об­ кладок лент и др. Увеличение толщины обкладок резинотросовых лент до 20 мм позволяет предотвратить быстрый износ лент и про­ длить срок их службы.

Резинотросовые ленты шириной 1600 мм в Советском Союзе в настоящее время выпускаются Курским заводом резинотехничес­ ких изделий. В дальнейшем намечается создание лент шириной до 2400 мм (табл. 40).

Ориентировочно срок службы конвейерных лент (в мес), исполь­ зуемых для транспортирования скальных пород и руд, может быть

где Кл — коэффициент, зависящий от вида сердечника ленты (Ал = = 1,2 для лент с прокладками из комбинированных тканей STX-120, АХ-120, £ л = 1,6 для лент с прокладками из капронового или анид­ ного бельтинга и резинотросовых); /ст — длина конвейерного става, м; Нп — высота свободного падения горной массы в пункте загрузки, м; а — максимальная крупность куска (в ребре), м; 7 — плотность транспортируемой горной массы, т/м3; / = Т/Тг - (Т - планируемая продолжительность работы конвейерной линии в году, Тг — годовой

___ ЗОДУст

(47)

(160//Л7 + 60) и/, К г л

Примечание. Изготовление лент прочностью 12—31,5 кН/см освоено как в обычном, так и в морозостойком исполнении. Удлинение лент при рабочей нагруз­ ке не превышает 0,25 %. При толщине рабочей обкладки менее 5 мм предполагает­ ся применение усиливающих поперечную прочность ленты тканевых уточных про­ кладок К-10-2-ЗТ, располагаемых сверху и снизу резинотросового сердечника.

Для соединения и ремонта резинотросовых лент применяется преимущественно метод холодной вулканизации с использованием специального клея (тип-топ). Ленты через два часа после склейки готовы к эксплуатации (рис. 44).

§ 7. ОТВАЛЬНЫЕ, ПЕРЕДАТОЧНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ И ОТВАЛООБРАЗОВАТЕЛИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВАНИИ СКАЛЬНЫХ ПОРОД

Наличие мягких вскрышных пород в верхней зоне карьера при соответствующих условиях обусловливает применение конвей­ ерного транспорта в комплексах непрерывного действия, обычно совместно с роторными и цепными экскаваторами и реже драглай нами. В этих случаях комплекс поточного производства включает за­ бойные, отвальные, передаточные конвейеры и отвалообразователи. Все эти типы конвейеров имеют унифицированную конструкцию при-

Рис. 44. Схема ремонта продольного порыва резинотросовой ленты:

а — сечение ленты до ремонта; б — сечение ленты после ремонта с вырезом на­ ружной обкладки; в — сечение ленты после ремонта без выреза обкладки; I — место порыва; 2 — эаполнительная резина; 3 — ремонтная полоса

водов, секций и хвостовых станций, отличаясь между собой некото­ рыми узлами.

Возможно также применение ленточных конвейеров для транс­ портирования скальных пород с верхних горизонтов с погрузкой ме­ ханическими лопатами через бункер-питатель (при мелкой кусковатости скальных пород) или с использованием забойных самоходных и передвижных грохотильно-дробильных агрегатов, следующих за экскаваторами. Такие схемы применения конвейерного транспорта не типичны для глубоких карьеров и применяются редко.

Транспортирование скальных пород до перегрузочного пункта производится автосамосвалами, а от перегрузочного пункта в отвал — конвейерами. При получении после грохочения и дробления мате­ риала крупностью не более 300 мм могут использоваться конвейеры комплексов непрерывного действия, включая работающие с ними отвалообразователи. Однако при большой кусковатости транспорти­ руемого материала крупностью до 500—600 мм необходимы специ­ ально приспособленные для этого отвальные, передаточные конвей­ еры и отвалообразователи.

Для транспортирования отгрохоченных или дробленых скальных пород от перегрузочного пункта в карьере до подъемника, а также на поверхности до системы отвальных конвейеров могут применять­ ся магистральные конвейеры, оснащенные гибкими (податливыми)