книги / Транспорт глубоких карьеров

цепным устройством и ловителями; Направляющих для тележек, ус­ тановленных на ограждающих железобетонных столбах; нижней на­ тяжной станции; двухслойной наклонной трассы подъемника, имею­ щей покрытие из инвентарных железобетонных решетчатых плит (рис. 77).

Ниже приводится техническая характеристика автомобильного подъемника для большегрузных автосамосвалов, используемых на глубоких карьерах.

Скорость подъема и спуска автосамосвала при нахождении в нем водителя составляет не более 5 м/с. При безлюдном подъеме и спуске полуприцепов скорость может достигать 8—10 м/с.

Сменная производительность наклонного автомобильного подъ­ емника (в т)

эффициент использования грузоподъемности автосамосвалов при равномерной загрузке (Я ^ = 0,95-^0,98); т? — коэффициент исполь­

где гц — время подъема (спуска автосамосвала), с; г0 — полное вре­ мя движения автосамосвала, с; tM время маневров на верхней (нижней) площадках (tM = 60-г90 с ) .

Для установления мощности электродвигателей подъемной маши­ ны определяются усилия на ободе каната ведущего шкива:

Динамические усилия определяются для различных периодов движения согласно пятипериодичной диаграмме скорости.

Расход электроэнергии на 1 т горной массы, поднимаемой подъем­ ником, работающим на глубинах от 80 до 250 м, колеблется от 1,8 до 2,52 МДж. Приближенно удельный расход электроэнергии подъем­ никами с автосамосвалами грузоподъемностью 25—30 т может сос­ тавлять 3,6 МДж.

Расчет каната автомобильного подъемника производится по сле­ дующей формуле:

где т — запас прочности, принимаемый для грузолюдских установок со шкивами трения (т > 8).

где q0 — масса груза в автосамосвале, кг; р —собственная масса авто­ самосвала, кг; а — угол наклона подъемника к горизонту, градус;

(К = 1,3); / — коэффициент трения качения ходового колеса ( /= = 0,08); ц — коэффициент трения подшипника качения (м = 0,02); D — диаметр ходового колеса, см (в пределах 20—30 с м ) ; d — сред­ ний диаметр подшипника качения, см.

Подставив значения концевых нагрузок в формулы (86) и (87),

можно найти значение полной концевой нагрузки на тяговую ветвь каната и подобрать по нему диаметр каната.

Диаметр каната зависит от глубины карьера и угла наклона трас­ сы подъемника, который принимается в пределах 16—25° и, как иск­ лючение, до 30° Производительность подъема при автосамосвалах грузоподъемностью 25—30 т сравнительно невелика и составляет 1,5— 3 млн. т горной массы в год. Вследствие этого применение автомо­ бильных подъемников целесообразно лишь для карьеров небольшой производственной мощности ,а также при доработке карьера и выдаче из него полезного ископаемого на выше расположенные горизонты. Для подъема горной массы из карьеров большой производствен­ ной мощности при углах наклона трассы до 20-"25° могут быть ис­

пользованы конвейерные поезда.

Конвейерные поезда представляют собой транспортный комплекс, состоящий из подвижного состава, приводов и стационарного обору­ дования, включающего направляющие пути со стрелочными перевода­ ми, перегрузочные устройства, разгрузочные станции, отвалообразователи, системы управления и обслуживания.

Подвижной состав конвейерного поезда включает в себя ходовую часть с несущим полотном, которое способно изгибаться с достаточно малыми радиусами кривизны в вертикальной и горизонтальной плос­ костях. Полотно может состоять из самостоятельных модулей, объе­ диненных в составы. Конструктивную основу поезда составляют те­ лежки. Шарнирное соединение тележек допускает изгиб поезда в вер­ тикальной и горизонтальной плоскостях и поворот вокруг продоль­ ной оси. Для перемещения тележек поезда используется двухрельсо­ вая колея. Для приведения поездов в движение служат стационарные, устанавливаемые на путях, и подвижные, монтируемые на поезде, приводы.

Разгрузочное устройство представляет собой участок пути с за­ круглениями в вертикальной плоскости вокруг поперечной или про­ дольной осей, по которым поезд изгибается таким образом, что груз полотна разгружается в приемные устройства.

Погрузочное устройство используется для приема горной массы от экскаватора, погрузчика или из загрузочных бункеров. Для уклад­ ки транспортируемой породы в отвал применяются обычные отвалообразователи, перемещающиеся вдоль отвального пути.

Перспективным в области подъемного транспорта глубоких карьеров является создание и применение конвейерных поездов, приспособленных к загрузке и транспортированию крупнокусковой недробленой горной породы (куски размером до 1200 м м ) . Они име­ ют высокую скорость движения, способны преодолевать крутые ук­ лоны (до 20—25°) и движутся непрерывно с определенными интер­ валами между пунктами погрузки и разгрузки горной массы.

В настоящее время используются в основном два типа конвейер­ ных поездов: поезд с грузонесущим органом из конвейерной ленты или металлического пластинчатого полотна и вагонеточный поезд, состоящий из отдельных вагонеток с самостоятельными приводами.

б-Б 1Ш

Рис. 78. Схема конвейерного поезда в разрезе с приводом от резиновых шин:

1 — конвейерная лента; 2 — ме­ таллический лист; 3 — травер­ са; 4 — колесо; 5 ~ продольная ведомая шина; 6 — резиновая шина; 7 — сцепка

Рис. 79. Схема конвейерного поезда в разрезе с приводом от ленточного асинхронного двигателя:

1 — конвейерная лента; 2 — металлический лист; 3 — тра­ верса; 4 — колесо; 5 — линей­ ный подшипник; 6 — ротор двигателя; 7 — направляющий каток; 8 — статор двигателя

Конструктивная схема конвейерного поезда в разрезе, разрабо­ танная ИГД Минчермета СССР, показана на рис. 78. Конвейерный по­ езд представляет собой состав шарнирно сцепленных колесных теле­ жек движущихся по рельсам. По всей длине поезда расположена гладкая резинотканевая лента. Между тележками лента находится в свободном состоянии, а на тележках — опирается на металлический лист, соединяющий траверсы, или подвешена к металлоконструкци­ ям с помощью шарниров, закрепленных по бокам тележек. Лента не воспринимает тяговой нагрузки. Она передается от резиновых при­ водных шин продольной ведомой шине тележки, находящейся в кон­

где tfpp n — коэффициент грузоподъемности; S — площадь сечения материала, м2; г — скорость движения в грузовом направлении по магистрали, м/с; Ln — длина конвейерного поезда, м; Д — принятый интервал движения между поездами, м.

Производительность конвейерного поезда (в м3 /ч)

где W = SL — вместимость поезда, м3; L —длина поезда, м; пч — чис­ ло поездов, проходящих за час через рассматриваемый участок сис­ темы.

^сум “ суммарная длина пути движения поездов в грузовом и порож­ няковом направлениях, м; LTр, р, — длина пути движения по­ ездов в грузовом, порожняковом и разгрузочном направлениях, м; vrp> ^пор* Рраз ~~скорости движения в тех же направлениях, м/с.

где яр — резервное число поездов в системе.

В зарубежной практике наиболее распространенной является сис­ тема конвейерных поездов типа Секкам, состоящая из отдельных соединяющихся между собой желобов. В табл. 53 приводятся данные

осуществующих зарубежных установках.

Вотечественной практике разработан ряд конструкций конвейер­ ных поездов. Среди экспериментально-опытных установок находится

конвейерный поезд, созданный ИГТМ АН УССР и ИГД Минчермета

СССР вместе с КГРИ.

Система конвейерных поездов ИГТМ АН УССР построена на Чап­ линском гранитном карьере. Техническая характеристика поезда при­ ведена ниже:

Кроме описанных выше наклонных подъемных установок, горная масса из глубоких карьеров может выдаваться канатным воздушным транспортом (канатные дороги) в различного рода юобелях грузо­ подъемностью до 1—3 т и более (с углом наклона до 40°), подвесным монорельсовым транспортом в юобелях (угол наклона до 12—15° ), в съемных кузовах автосамосвалов грузоподъемностью до 10—12 т, пневмовоздушным транспортом в контейнерах для материала круп­ ностью до 200—250 мм (угол наклона до 10—15° ) и т. д.

Однако большинство из этих подъемников имеют невысокую про­ изводительность и небольшие углы подъема, более сложны в эксплуа­ тации, чем ранее рассмотренные конструкции подъемников.

Для подъема и спуска людей в глубокие карьеры применяются подъемные канатные воздушные дороги, в том числе одноканатные, кресельные, гондольные, двухканатные, маятниковые, кольцевые и другие, а также горные канатные наземные дороги (фуникулеры) с платформами, вагонами и другим оборудованием (рис. 80). Кроме того, можно считать перспективными пассажирские пластинчатые конвейеры (движущиеся тротуары).

§ 5. УСТРОЙСТВО НАКЛОННЫХ ТРАСС ДЛЯ ПОДЪЕМНИКОВ

Устройство наклонных трасс подъемных наземных уста­ новок является достаточно трудоемким и сложным процессом. Проходка траншеи для подъемника в действующем карьере затруд­ нена из-за пересечения трассой разрабатываемых уступов и проло­ женных транспортных коммуникаций. В мягких породах траншея Для наклонных подъемников обычно проходится экскаваторами (драглайнами) и бульдозерами. Значительно сложнее, как показыва­ ет опыт Сибайского меднорудного карьера, проходить крутую тран­

вающего дно траншеи, пройденной под углом 38°, был применен обычный рельсовый путь.

При сооружении скипового подъемника Сибайского карьера на бетонное основание укладывались деревянные стандартные шпалы ти­ па 1-А, которые скреплялись между собой в замок, образуя состав­ ную шпалу длиной 5,2 м. Для устойчивости шпальной решетки каж­ дая пятая шпала крепилась к основанию штангами. Звенья рельсов длиной 12,5 м собирались на поверхности. К рельсам крепилось нес­ колько секций из четырех деревянных и одной металлической шпа­ лы, после чего звенья опускались в траншею, вывешивались на опре­ деленной высоте и крепились. Установка звеньев производилась свер­ ху вниз при постоянном маркшейдерском контроле.

Для устройства наклонных трасс наиболее перспективным являет­ ся применение железобетонных шпал и продольных железобетонных лежней. Срок службы современных железобетонных шпал составляет 50—60 лет. Их недостатками являются повышенная чувствительность к трещинообразованию и высокая стоимость (в 2 раза больше, чем деревянных). При длительной эксплуатации скиповых подъемников затраты на их первоначальные сооружения окупаются. В случае при­ менения железобетонных оснований снижаются и эксплуатационные расходы.

Для различного рода наклонных подъемников, в том числе ва­ гонных, с канатной наземной тягой, автомобильных, троллейвозных и других, целесообразно применение сплошного основания из сборно­ го предварительно напряженного бетона, укладываемого на гравий­ ную или щебеночную подушку без балласта. Такое верхнее строение пути намного упрощает условия эксплуатации и его содержание.

Для автомобильных подъемников было запроектировано основа­ ние из сборных решетчатых железобетонных плит 3000x1200x200 мм массой 1,2 т каждая. Плиты предполагалось изготовить из высокока­ чественного портландцемента для обеспечения прочности бетона не менее 4 кН/см2

Применение сплошного железобетонного основания целесообраз­ но при больших углах наклона пути, превышающих 35° , т. е. в тех случаях, когда появляется угроза сползания балласта. Для предохра­ нения балластного слоя от сползания может быть применена битуми­ зация и пропитка его синтетическими смолами.

За границей (США, Голландия, Франция) некоторое применение нашли битумные покрытия, устраиваемые в виде заливки битумной мастикой слоя уложенного щебня, либо в виде монолитного асфаль­ то-битумного покрытия. При необходимости их армируют сеткой, или тросами. Битумные покрытия должны быть достаточно атмосфе­

роустойчивыми и, в частности, морозостойкими.

Для предохранения от угона под действием собственной массы основание верхнего строения пути закрепляют в грунте специальны­ ми костылями, штангами или сваями. Для предохранения от угона рельсов применяются мощные пружинные крепления, обеспечиваю­ щие упругую связь в продольном направлении между рельсами, шпа­ лами и балластом.

Для поддержания каната и для избежания его перегиба применя­ ются различного рода поддерживающие и направляющие ролики. Ра­ бота этих роликов весьма своеобразна. Даже при его идеальной кон­ струкции, обеспечивающей необходимое трение между канатом и ро­ ликом, скольжение каната неизбежно. Следовательно, материал на­ ружной оболочки ролика или его футеровки должен быть менее износостойким, чем канат.

Наиболее перспективными считают ролики, футерованные рези­ ной. Опыт эксплуатации стальных и чугунных роликов себя не оправ­ дал. Применение роликов с резиновым бандажом в качестве колес воздушных канатных подъемников показало, что такие колеса могут иметь пробег до 4000 км, при скорости на бандаже 7 м/с и нагрузке на колесо до 3 кН.