Комбинированный горный транспорт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Предмет «Горнотранспортные и стационарные машины» ставить своей целью изучение машин, коммуникаций и оборудования, необходимых для транспортирования горной массы на горнодобывающих производствах.

Дисциплина давно вошла в учебные планы горных вузов и стало одним из основных курсов, формирующих специалистов горных предприятий.

Карьерные транспортные машины предназначены для транспортирования полезного ископаемого и вскрышных пород, т.е. основных грузов.

Наиболее распространение на карьерах получил железнодорожный, автомобильный и конвейерный транспорт, а также их комбинация. Применяются гидравлический транспорт, транспорт канатными подвесными дорогами, скиповые подъемные установки, кабельные краны.

К транспортным установкам относятся также оборудование, запасные части, горюче-смазочные материалы, взрывчатые вещества и др., перевозятся автомобильным или железнодорожным транспортом.

1. Схемы комбинированного транспорта

При комбинированном транспорте на отдельных звеньях транспортной цепочки (от забоя до разгрузочных пунктов) применяются различные виды транспортных устройств. Использование различных комбинаций транспорта позволяет получить более высокие технико-экономические показатели, так как каждый из входящих в комбинацию видов транспорта эксплуатируется в наиболее выгодных для него условиях.

Комбинированный транспорт целесообразно применять в карьерах большой глубины, а также в карьерах, имеющих небольшие размеры в плане и сложную конфигурацию. Схемы комбинированного транспорта, как правило, состоят из трех звеньев: первое звено - транспорт на разрабатываемых горизонтах, второе - транспорт по борту карьера, третье - транспорт на поверхности карьера. В большинстве случаев транспорт второго звена осуществляет транспортирование и на поверхности карьера.

Наибольшее распространение получили три схемы комбинированного транспорта: автомобильно-железнодорожный, автомобильно-конвейерный и автомобильно-скиповой.

2. Автомобильно-железнодорожный транспорт

При разработке крупных карьеров с увеличением глубины маломощных залежей и быстрым продвиганием фронта работ, большими расстояниями транспортирования по поверхности, а также при стесненной работе экскаватора (например, при проходке траншей) может быть применена комбинация автомобильного транспорта с железнодорожным.

Переход с железнодорожного транспорта на комбинированный производится, как правило, с глубины 150-180 м, а на карьерах, использующих параллельно автомобильный и железнодорожный.

Перегрузочный пункт может быть расположен на дне карьера, на борту или (реже) на поверхности в непосредственной близости от борта карьера.

Перегрузка из самосвалов в железнодорожные составы может производиться на перегрузочных пунктах следующих типов:

перегрузочный пункт, оборудованный бункерами, аккумулирующими горную массу, и соответствующим оборудованием для погрузки в железнодорожные вагоны;

перегрузочный пункт в виде временного склада (позволяющего уменьшить простои транспортного оборудования), из которого горная масса загружается экскаватором в железнодорожные вагоны:

перегрузочный пункт, включающий специальные площадки или эстакады для непосредственной перегрузки горной массы из автомашин в железнодорожные вагоны. Перегрузочные пункты первого типа не нашли широкого применения из-за сложности устройства и большой стоимости.

Схема подъездов к перегрузочному пункту второго типа изображена на рис. 1, а и б. Такие перегрузочные пункты могут быть по назначению с кратковременным или длительным складированием.

Размещено на http://www.allbest.ru/

При кратковременном складировании движение автомобильного и железнодорожного транспорта осуществляется на одном уровне, а складирование производится в специальные приямки бункерного типа (рис. 1, а).

Параметры приямков определяются размерами погрузочной машины, высотой разгрузки в транспортные средства и способностью маневрирования транспортных средств.

С одной стороны приямка укладывается железнодорожный путь, с трех других сторон примыкают площадки для подъезда самосвалов. Для свободного маневрирования самосвалов площадки должны иметь размеры не менее 40 х 40 м.

Пропускная способность перегрузочных пунктов с временным складированием достигает 3 млн. т горной массы в год.

При длительном хранении перегрузочные пункты могут создаваться с устройством насыпи из складируемого полезного ископаемого пли породы приямка, размещенных на горизонтальной площадке, а также путем отсыпки полезного ископаемого или породы под откос уступа, сложенного из скальной горной массы. Перегрузочные пункты - склады устраивают также с односторонним (рис. 1, б) и двусторонним фронтом погрузки и они могут иметь один, два и более (рис. 1, б) мест погрузки, обслуживаемых соответствующим количеством погрузочных механизмов.

Перегрузочный пункт третьего типа (рис. 2) может иметь огромную пропускную способность (порядка 4000 т/ч). Но в то же время при этом типе перегрузочного пункта имеются некоторые затруднения в организации синхронной работы транспорта.

Кроме того, необходимо строго выдерживать рациональные соотношения между грузоподъемностью и емкостью самосвалов и вагонов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Грузоподъемность вагона (думпкара) должна быть в 4 - 6 раз больше массы материала в кузове разгружающегося самосвала. Это условие ставит нижний предел грузоподъемности вагона в 45-50 т при работе с самосвалами грузоподъемностью 7-12 т и 100-160 т при работе с самосвалами грузоподъемностью 27-40 т.

Выбор самосвалов и думпкаров должен производиться с учетом наиболее полного использования не только грузоподъемности думпкара, но и емкости. Перегрузка или недогрузка их может допускаться в пределах 5 - 8% грузоподъемности.

При выборе типа думпкара важным обстоятельством является также возможность равномерного распределения горной массы по длине думпкара, поэтому последняя должна быть кратна ширине, потребной для разгрузки самосвала.

Основными конструктивными параметрами перегрузочного пункта являются высота (от уровня головки рельса эстакадного пути до разгрузочной площадки), длина и ширина эстакады и примыкающей к ней рабочей площадки. Высота эстакады определяется размерами думпкара, необходимостью удаления заднего среза кузова от задней оси самосвала и расстоянием между ладней осью самосвала и осью думпкара, которое зависит от траектории движения горной массы при разгрузке самосвала. В каждом конкретном случае высота эстакады может быть приспособлена (для обеспечения правильной загрузки думпкаров) изменением высоты насыпи или глубины выемки под железнодорожный путь.

Ширина перегрузочной эстакады определяется количеством ее рабочих сторон, параметрами самосвалов, радиусом их поворота, схемой движения и числом заездов.

Длина эстакады определяется с учетом числа думпкаров, находящихся одновременно под погрузкой (рис. 3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Для четкой организации работ на перегрузочном пункте, проведения маневровых операций самосвалов и железнодорожных составов, разгрузки самосвалов в заданных пунктах необходимы современные средства сигнализации, радиосвязи и телевидения.

На существующих экскаваторных перегрузочных пунктах световая сигнализация, радиосвязь и телевизионные установки не нашли пока применения. Поступающие непрерывным потоком на перегрузочный пункт самосвалы разворачиваются и разгружаются на нем по сигналу свальщика.

В Кривбасс проекте была разработана схема автоматического перегрузочного пункта (непрерывная перегрузка из самосвалов в железнодорожные вагоны), предусматривающая контроль за погрузкой состава с помощью специальных датчиков и сигнальных светофоров.

Каждый думпкар поданного на погрузочный пункт железнодорожного состава устанавливается под соответствующими ячейками (на каждый думпкар приходится столько ячеек, сколько разгружается в один вагон самосвалов). В то же время с помощью специальных датчиков включаются сигнальные светофоры (зеленый свет) для каждой ячейки диаметрально противоположно ей. Такое расположение светофора позволяет водителям хорошо ориентироваться.

При движении задним ходом после разворота на разгрузку самосвал наезжает задними колесами на специальные педальные датчики, регулирующие установку самосвала относительно думпкара и дающие сигнал о занятости данной ячейки (зеленый свет переключается на красный), запрещающий повторный заезд в указанную ячейку. После полной загрузки всего состава включается светофор, дающий сигнал машинисту локомотива.

транспорт карьер залежь железнодорожный

3. Автомобильно-конвейерный транспорт

Автомобильно-конвейерный транспорт получил распространение в основном на карьерах с крепкими скальными породами и рудами в схемах с циклично-поточной технологией. Возможность транспортирования под углами наклона до 18° решает проблему транспорта глубоких карьеров благодаря сокращению объемов горно-капитальных работ, уменьшению разноса бортов и ускорению ввода в эксплуатацию новых горизонтов.

Применение крутонаклонных конвейеров, способных транспортировать под углами наклона до 45° и даже более, позволит устанавливать подъемные конвейеры, например, по нерабочему борту карьера под углом его откоса и снизить до минимума горно-капитальные работы.

Глубина разработки, начиная с которой целесообразно переходить к автомобильно-конвейерному транспорту, должна равняться 40 - 120 м.

При значительном темпе углубки карьера и большом сроке службы последнего устраиваются полустационарные перегрузочные пункты, размещаемые на концентрационных горизонтах. Шаг переноса перегрузочного пункта определяется в результате технико-экономического сравнения (при частом переносе сокращается расстояние транспортирования, но увеличиваются затраты, связанные с устройством этого пункта). Перенос пункта целесообразен через 80 м при обслуживании четырех уступов по 20 м. Первый уступ находится выше горизонта разгрузки, второй - на его уровне и два других - ниже. (Продолжительность работы на один концентрационный горизонт 8 - 10 лет.)

Перегрузочные пункты при автомобильном транспорте в зависимости от рода выполняемых на них операций разделяются на грохотильные и грохотильно-дробильные.

При циклично-поточной технологии с устройством в карьере перегрузочных грохотильных комплексов горная масса грузится экскаваторами в самосвалы и доставляется на площадку перегрузочного комплекса. Из самосвалов скальные породы поступают на грохот; далее подрешетный продукт попадает в бункер и затем на питатель и подъемный ленточный конвейер.

Надрешетный продукт перерабатывается по одной из следующих технологических схем:

крупнокусковые фракции после грохочения складируются на горизонте, отгружаются экскаватором в самосвалы пли в думпкары и транспортируются на поверхность;

надрешетный продукт с грохотов поступает в бункер и отсюда перегружается непосредственно в самосвалы или думпкары и транспортируется на поверхность;

надрешетный продукт до драбливается на перегрузочном пункте (на грохоте или горизонте) с применением электрофизических методов, пневмобутобоев и т.п., а затем передается на подъемный конвейер и транспортируется на поверхность.

На карьере НКГОКа сооружен перегрузочно-грохотильный комплекс, магистральный ленточный конвейер и склад. Комплекс работает следующим образом: руда доставляется самосвалами грузоподъемностью 27 т из забоя на горизонт, где имеются два грохотильно-перегрузочных комплекса, а затем поступает на колосниковый грохот. Подрешетный продукт поступает в бункер, из которого питателем с регулируемой производительностью подается на ленточный конвейер. Надрешетный продукт складируется на нижележащем горизонте, откуда грузится экскаватором в автосамосвалы и вывозится ими па перегрузочную площадку. На борту карьера предусматривается открытый склад хребтового типа. Заполнение склада осуществляется передвижным реверсивным ленточным конвейером, а отгрузка со склада - экскаватором.

Основными достоинствами грохотильных перегрузочных комплексов по сравнению с грохотильно-дробильными являются меньшая металлоемкость и энергоемкость, относительно небольшие габариты, небольшие затраты времени па монтаж и демонтаж перегрузочного комплекса при переносе его на нижний горизонт с углублением карьера. Недостатками являются сложные способы и схемы переработки надрешетного продукта, что часто усложняет схему дробильной фабрики.

При циклично-поточной технологии с устройством в карьере грохотильно-дробильных погрузочных комплексов горная масел от экскаваторов цикличного действия в самосвалах доставляется на площадку перегрузочного пункта. Из самосвалов горная масса поступает на грохот 3, подрешетный продукт попадает в бункер 1, на питатель 2 и через перегрузочный конвейер 7 на подъемный конвейер 8, а надрешетный продукт - в бункер 4, а затем на питатель 5, в дробилку 6 и далее на подъемный конвейер (рис. 4).

Размещено на http://www.allbest.ru/

К основным достоинствам грохотильно-дробильного перегрузочного комплекса относятся экономичность способа додрабливания надрешетного продукта, упрощение схемы дробильной фабрики; к недостаткам - большая металлоемкость и энергоемкость комплекса, сложность ремонта и переноса на нижележащие горизонты. Во время переноса перегрузочного пункта используется резервная дробилка, монтируемая рядом с основной.

На рис. 5 схема перегрузочного грохотилного-дробильного комплекса для ИнГОКа, которую можно применить при высокой степени дробления пород взрывом в карьере. В схеме предусмотрено применение конусной дробилки ККД-900/100. Горная масса из самосвалов поступает на грохот, где разделяется на фракции. Часть ее, состоящая из фракции 0-300 мм, направляется в бункер, далее на питатель и конвейер; остальная масса (300-1000 мм) подается в дробилку и затем на конвейер.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Достоинства описанной технологической схемы заключаются в том, что перегрузочный комплекс не превышает высоты одного уступа; значительно упрощается проведение строительно-монтажных работ и снижается их трудоемкость; строительство пункта производится у борта уступа, монтаж оборудования - на свободной площадке; обеспечивается свободный доступ к отдельным узлам пункта в период ремонта.

Перегрузочный пункт с грохотами и щековыми дробилками представляет собой сложное сооружение, перенос которого требует значительных затрат. Для примера на рис. 6 показан такой перегрузочный пункт, имеющий пять точек разгрузки самосвалов. Щековые дробилки рационально использовать при пропускной способности узла 2000-2500 м³/ч. При более высокой производительности принимать надо конусные дробилки, сооружение которых менее трудоемко, проще бункерная часть установки. Кроме того, стоимость дробления 1 т в комплексах с конусными дробилками на 15% ниже, чем со щековыми.

В перегрузочных пунктах с грохотами через дробилку проходит только часть грузопотока (надрешетный продукт). Перегрузочные комплексы с конусной дробилкой могут быть и без грохотов, что сильно упрощает схему перегрузочного комплекса (рис. 7). Размеры загрузочных отверстий дробилок рассчитывают по максимальному размеру наибольшего куска транспортируемого материала.

Заключение

Комбинированный транспорт целесообразно применять в карьерах большой глубины, а также в карьерах, имеющих небольшие размеры в плане и сложную конфигурацию.

Схемы комбинированного транспорта, как правило, состоят из трех звеньев: первое звено - транспорт на разрабатываемых горизонтах, второе - транспорт по борту карьера, третье - транспорт на поверхности карьера.

В большинстве случаев транспорт второго звена осуществляет транспортирование и на поверхности карьера (при железнодорожном транспорте, конвейерном и воздушно-канатных дорогах).

Список литературы

1. Шешко Е.Е. Горно-транспортные машины и оборудование для открытых работ: Учеб. пособие. - 3-е перераб. и доп. - 2003. - 260 с.

2. Гришко А.П., Шелоганов В.И. Стацонарные машины и установки. Учеб. пасобие: - МГГУ. 2004-384 с.

3. Шешко Е.Е. Эксплуатация и ремонт оборудования транспортных комплексов карьеров: Учеб. пособие. -2000. - 425 с.

Размещено на Allbest.ru