Введение

Учебное пособие предназначено для студентов технических специальностей вузов, изучающих учебные дисциплины направления "Транспортные машины для шахт и открытых горных работ", учебным планом которых предусмотрено выполнение расчетно-графических, контрольных и курсовых работ по проектированию ленточных конвейеров.

При изложении материала авторы стремились максимально раскрыть теорию и физическую суть вопросов расчета оборудования ленточных конвейеров, что особенно важно для эффективной самостоятельной работы студентов.

Выполняя работу, студент творчески применяет знания, которые он получил при изучении теоретической части дисциплины, выполнении лабораторных и практических работ, а также знания изученных ранее дисциплин.

Основная цель выполнения работы - привить студентам навыки использования общих и специальных методов расчета оборудования ленточных конвейеров для открытых горных работ.

Выполнение работы позволит студентам: сконцентрировать главное внимание на узловых проблемах изучаемой дисциплины; сформировать навыки творческого самостоятельного использования полученных знаний для решения различных прикладных задач; развить потребности самостоятельного изучения нового научно-технического материала; сформировать навыки работы со справочной и специальной литературой, государственными и отраслевыми стандартами; научиться правильно оформлять техническую документацию.

В пособии использован практический опыт авторов при разработке, исследовании и внедрении ленточных конвейеров различного назначения, а также современный опыт ведущих научно-исследовательских и проектно-конструктор­ских организаций.

1 Общие сведения о ленточных конвейерах для открытых горных работ

За последние десятилетия карьерный конвейерный транспорт получил значительное, интенсивно возрастающее развитие на открытых разработках в России и за рубежом.

Конвейерный транспорт применяется для перемещения вскрышных пород в отвал и полезного ископаемого к обогатительной фабрике, погрузочным пунктам внешнего транспорта или непосредственно к близко расположенному потребителю (теплоэнергоцентрам, металлургическим заводам и т.д.).

Конвейеризация транспорта осуществляется как полностью, так и частично в сочетании с другими видами транспорта - автомобильным или железнодорожным.

В общем случае в состав карьерного транспорта входят передвижные и стационарные конвейеры, настилаемые на почве (иногда на эстакадах), и конвейерные агрегаты - отвалообразователи, перегружатели, отвальные мосты. Конвейерами оборудованы также роторные и цепные экскаваторы.

Конвейерное оборудование значительно изменяется качественно: возрастает надежность его эксплуатации, уменьшается трудоемкость работ. Появление особо прочных синтетических и резинотросовых лент, шарнирных подвесных роликоопор, роликов с долговременной смазкой, усовершенствованных погрузочных и перегрузочных пунктов, широкое применение средств автоматизации и телемеханики, различного рода вспомогательных устройств и т.д. в большой степени способствовало улучшению оснащения и способов эксплуатации открытых горных разработок.

Одним из существенных преимуществ конвейеров перед железнодорожным и автомобильным транспортом является возможность транспортирования материала под углом до 18⁰, а на специальных типах конвейеров - даже до 40⁰. В связи с этим при конвейерном транспорте значительно сокращается протяженность транспортных коммуникаций, объем горнокапитальных работ и разнос бортов карьеров, а следовательно, и сроки их строительства, что особенно важно при разработке глубоких карьеров.

Конвейерный транспорт применяется в виде комплексов непрерывного действия, состоящих из роторного экскаватора, линии конвейеров и отвалообразователей.

Современные схемы карьерного конвейерного транспорта включают сложные конвейерные линии. В зависимости от технологических потребностей они комплектуются стационарными, поперечными или продольно передвижными конвейерами на рельсовом ходу, самоходными конвейерами-перегружателями, горизонтальными или наклонными конвейерными мостами и другими специальными конвейерами (стационарными с выдвижными разгрузочными барабанами, реверсивными и др.).

Забойные и отвальные конвейеры, применяемые на открытых разработках, имеют ряд характерных особенностей, обусловленных, главным образом, возможностью их передвижения. Их передвижка производится специальными передвижчиками в направлении, перпендикулярном к их продольной оси.

Основными составными частями забойных и. отвальных конвейеров являются: линейные и переходные секции с верхними нижними поддерживающими роликоопорами, приводные и концевые станции, на которых располагаются приводные и натяжные устройства, передвижное погрузочное устройство на забойном конвейере и разгрузочное на отвальном конвейере.

Привод обычно располагается на головной станции, иногда на головной и концевой станциях. Натяжное устройство монтируется на приводной (головной) станции на сбегающей с приводных барабанов ветви. Реже натяжным делается обводной барабан концевой станции.

Погрузка на забойный конвейер производится по его длине посредством передвижного загрузочного устройства, разгрузка - через головной барабан. На отвальном конвейере погрузка происходит на концевой станции, а разгрузка - по его длине с помощью передвижной разгрузочной тележки.

Стационарные конвейеры используются как:

• передаточные - для транспортирования вскрышных пород от забойных конвейерных линий к пунктам перегрузки на сборочные конвейеры;

• наклонные сборочные - для передачи вскрышных пород и полезного ископаемого на магистральные конвейеры;

• магистральные - для транспортирования полезного ископаемого к обогатительной фабрике, электростанции, заводу и т.д. или к пунктам перегрузки на железнодорожный транспорт;

• магистральные - для транспортирования вскрышных пород к отвалам;

• промежуточные, наклонные или горизонтальные - для передачи вскрышных пород от пунктов перегрузки с магистральных на отвальные конвейеры.

Стационарные конвейеры не имеют особенностей конвейеров, связанных с передвижкой и необходимостью загрузки (разгрузки) по всей длине. Линейная секция стационарного магистрального конвейера отличается от секций забойного и отвального конвейеров длиной, равной 5 - 6 м. Каждая секция плотно примыкает к следующей и жестко с ней соединяется. На конвейерных линиях большой длины, где натяжение лент у приводных станций достигает сотен тонн, целесообразно применять переменный шаг установки роликоопор, увеличивающийся от концевой станции к приводной до 2,5 - 3 м.

Подъемные конвейеры настилаются на почве преимущественно на нерабочем борту карьера. В местах пересечения уступов, бермы которых служат для расположения средств карьерного транспорта, подъемные конвейеры располагаются на переходных эстакадах, устанавливаемых на достаточной высоте над уровнем площадок. Иногда конвейерный подъем устанавливается в наклонном стволе.