Новые виды конвейерного транспорта

В последнее десятилетие ведутся научные и конструкторские разработки, осуществляются экспериментальные работы, полупромышленное и промышленное внедрение новых видов карьерного транспорта. К ним, в частности, относятся ленточно-тележечные конвейеры для крупнокусковых грузов, крутонаклонные конвейерные подъемники, конвейерные поезда, пневмоконтейнерные установки, дирижабли.

Ленточно-тележечные конвейеры (KЛТ) для крупнокусковых грузов, предложенные чл.-корр. АН СССР А.О.Спиваковским, предназначены для транспортирования крупнокусковой горной массы непосредственно после буровзрывных работ (рис. 13.10).

Конвейер имеет два замкнутых контура: первый контур — контур ленты 1 с приводным и натяжным устройствами. Лента в этом контуре выполняет тяговую и несущую функцию. Порожняковая ветвь ленты перемещается по роликоопорам 4. Второй контур — цепной с ходовыми тележками, движущимися по направляющим и поддерживающим большую часть грузовой ветви ленты. Цепной контур не имеет привода, а только натяжное устройство. Груженая лента, свободно лежащая на дугообразных траверсах ходовых тележек, трением увлекает их за собой. Такое перемещение при отсутствии перекатывания ленты по стационарным роликам не вызывает шевеления груза на ленте, что обеспечивает его устойчивость и снижение динамических нагрузок на ленту. В пункте погрузки и перед разгрузочным барабаном может устанавливаться батарея амортизирующих роликов 2.

Ленточно-тележечный конвейер с шириной ленты 1200 мм длиной 50 м и углом наклона 19° впервые испытан Московским горным институтом на карьере «Аксай» горно-химического комбината «Каратау» при транспортировании руды с размерами кусков до 1200 мм и более. Конвейер эксплуатировался круглый год при температуре от +35 до -25°С. Транспортировано 500 тыс.т руды. Поломок узлов не было, поскольку исключались ударные нагрузки на ленту и опоры в линейной части конвейеров.

На карьере «Центральный» того же комбината позже был испытан комплекс машин непрерывного действия производительностью 2100 т/ч для транспортирования и отвалообразования. В состав комплекса входили бункер для приема разгружающейся породы из автосамосвалов, подъемный ленточно-тележечный конвейер, дробильный узел, ленточный конвейер и отвалообразователь. Комплекс с ленточно-тележечным конвейером в целом показал надежность в эксплуатации.

Неплохие результаты получены на Юкспорском руднике ПО «Апатит» при загрузке ленточно-тележечных конвейеров двумя вибрационными питателями производительностью по 1000 т/ч.

Результаты испытаний и экономические расчеты показали, что ленточно-тележечный конвейер найдет применение в следующих схемах транспортирования:

• автомобильный транспорт на нижних горизонтах карьера — перегрузочный узел (бункер с пластинчатым или вибрационным питателем) — подъемный ленточно-тележечный конвейер — перегрузочный узел в железнодорожный транспорт на верхних горизонтах карьера (поверхности) или ленточно-тележечный конвейер до обогатительной фабрики при незначительном ее удалении от карьера. В этом случае ленточно-тележечный конвейер вводится в глубинную зону карьера, является связующим звеном между различными видами транспорта и эксплуатируется в наиболее оптимальных условиях;

• автомобильный транспорт, загрузочный узел — подъемный ленточно-тележечный конвейер — дробильно-перегрузочный узел — система обычных конвейеров на поверхности карьера до обогатительной фабрики. В этом случае посредством ленточно-тележечного конвейера удлиняется существующая конвейерная лента, отпадает необходимость переноса существующей дробилки (или применения новой) на нижележащие горизонты, сокращаются сроки удлинения линии.

В условиях карьера Коршуновского ГОКа (по данным лаборатории транспортных систем Института горного дела) ленточно-тележечный конвейер может быть применен в траншее на нерабочем борту при разности отметок 110 м (рис. 13.11).

По мере углубки карьеров конвейерные линии в системе ЦПТ удлиняются. Наиболее просто и быстро этого можно достичь при использовании ленточно-тележечного конвейера. Удлинение такого конвейера до нижерасположенных горизонтов исключает перенос туда дробилки и строительство под нее колодца.

Крутонаклонные конвейеры (KHК) способны транспортировать грузы под углами, превышающими 18-20°.

По принципу удержания груза на конвейере, угол которого превышает угол скатывания его со стандартного ленточного конвейера, крутонаклонные конвейеры подразделяют на три группы.

К первой группе относят конвейеры, на которых груз удерживается за счет увеличения коэффициента сцепления между лентой и грузом. В этой группе конвейеров лента покрывается специальными фрикционными материалами или применяются рифленые ленты, рабочая поверхность которых имеет расположенные в определенном порядке выступы высотой до 40 мм с конфигурацией, допускающей лотковость ленты. Такие конвейеры могут транспортировать грузы при углах наклона до 25° и крупностью до 350 мм. Недостаток этих конвейеров — более низкая (на 30-40%) производительность по сравнению с конвейерами обычной конструкции. Рифленая лента допускает только однобарабанный привод.

Ко второй группе относятся крутонаклонные конвейеры, в которых удержание груза создается за счет повышения давления между грузом и лентой: конвейеры с лентой глубокой желобчатости и двухленточные конвейеры (конвейеры с прижимной лентой).

Конвейеры с лентой глубокой желобчатости могут перемещать грузы крупностью до 300 мм при углах наклона до 25°. Их достоинства — несколько большая производительность (благодаря глубокому лотку) по сравнению с ленточными конвейерами обычной конструкции, имеющими аналогичные параметры. Недостаток — увеличение (примерно в 1,5 раза) коэффициента сопротивления движению ленты.

К третьей группе относятся крутонаклонные конвейеры, груз на полотне которых удерживается от сползания перегородками. Высота перегородок может достигать 400 мм, крупность транспортируемого груза до 100 мм. Трудности при создании таких конвейеров заключаются в обеспечении необходимой жесткости и устойчивости перегородок.

Все три группы крутонаклонных конвейеров могут, как правило, использоваться для транспортирования грузов на участках с небольшой высотой подъема горной массы в качестве транспортного средства экскавационных машин и в других условиях при небольшой производительности грузопотока.

В качестве нового крутонаклонного конвейера, предназначенного для транспортирования крупнодробленой и недробленой горной массы может служить конвейер с грузонесущими ковшами. KHK с грузонесущими ковшами (рис. 13.12) состоит из приводной станции 1 с головным однобарабанным приводом и натяжкой станции 2, расположенных на раме 3, и имеет горизонтальные загрузочный и разгрузочный и крутонаклонный участки. Резинотросовая тяговая лента 4 огибает приводнрой барабан 5 и натяжной барабан б и имеет поддерживающие прямые роликоопоры 7. Грузонесущие ковши 8 установлены в центральной части тяговой ленты 4 с оставлением свободных промежутков у кромок тяговой ленты для батарей поворотных роликов 9. Крепежные болты узла крепления ковшей к тяговой ленте проходят в отверстия между тросами резинотросовой ленты. Каждый из ковшей 8 шарнирно прикреплен к тяговой ленте 4 с таким расчетом, чтобы ковш, а следовательно, и его загрузочное отверстие имели возможность сохранять горизонтальное положение на всех участках грузовой ветви с целью надежного удержания горной массы в ковшах до момента ее разгрузки. Это достигается с помощью дополнительных ходовых катков 13, ковшей, движущихся по дополнительным направляющим 14, а также определенном взаимном расположением тяговой ленты 4 и дополнительных направляющих.

KHK работает следующим образом: горная масса из загрузочного устройства 15 в ковшах 8 перемещается вверх до места разгрузки и разгружается в бункер 16 для дальнейшего транспортирования и (или) дробления.

KHK с грузонесущими ковшами перспективен для глубоких карьеров.

Конвейерные поезда. Одним из перспективных видов карьерного транспорта являются конвейерные поезда, которые представляют собой отдельные транспортные сосуды, движущиеся по рельсовой колее с определенным интервалом. Конвейерные поезда позволяют бесперегрузочно транспортировать крупнокусковые грузы с достаточно большими уклонами и на большие расстояния, иметь небольшие радиусы поворотов (до 30 м) в горизонтальной и вертикальной плоскостях, преодолевать значительные уклоны (до 25-30°). Технико-экономические расчеты показали, что конвейерные поезда эффективны при производительностях по горной массе в диапазоне 50-150 млн т и расстоянии транспортирования 5-30 км.

Грузонесущим opганом могут быть металлические желоба различной формы, соединенные между собой резиновыми гладкими или гофрированными элементами или перекрывающими друг друга, для предохранения от просыпания, сплошная резинотканевая лента, лежащая на траверсах или емкости с козырьками, перекрывающими зазоры.

Ходовая часть конвейерных поездов включает одноосные или двухосные тележки, шарнирно соединенные для возможности поворота друг относительно друга в 3-х направлениях. Тележки перемещаются на колесах с ребордами по направляющим при помощи стационарных приводов, расположенных вдоль направляющих на расстоянии, несколько меньшем длины поезда. В этом случае каждый привод сначала тянет, а затем толкает поезд до следующего привода.

Таким образом, конвейерные поезда — это транспортный комплекс (рис. 13.13), включающий подвижной состав (поезда), приводные станции, загрузочные и разгрузочные устройства, рельсовый путь, тормоза, систему электроснабжения и управления приводами, диспетчерский пункт.

Разгрузка поезда производится при опрокидывании его при движении по специальным направляющим. Известны конструкции, где разгрузка производится при повороте поезда на определенный угол.

Разработаны конструктивные схемы передвижных загрузочных устройств для загрузки конвейерных поездов экскаваторами в забоях и передвижных разгрузочных устройств — для разгрузки на отвалах.

Выполненные проработки на стадии ТЭО для условий разреза «Междуреченский» (Кузбасс) подтвердили эффективность применения комплекса с конвейерными поездами по сравнению с различными традиционными технологиями.