6.4. Отвалообразование при конвейерном транспорте
Наибольшее распространение при использовании ленточных конвейеров получило складирование пород консольными отвалообразователями. Они представляют собой самоходные установки на гусеничном или шагающе-рельсовом ходу с приемной и отвальной консолями, оснащенными ленточными конвейерами. Отвальная консоль соединена с поворотной платформой, что позволяет вести отсыпку многоярусных отвалов. Приемная консоль у отвалообразователей средней и большой производительности также поворотная относительно отвальной, что повышает маневренность машин. Ширина конвейерной ленты 1200–2800 мм, скорость ее движения 3–6 м/с.
Профиль отвала зависит от его высоты Но и соответствующего этой высоте по условиям устойчивости угла откоса βу. Так как с увеличением Но величина βу.уменьшается, отвалы разрыхленных мягких пород, отсыпаемые под углом естественного откоса, имеют предельную высоту 15—40 м. Более высокие отвалы должны отсыпаться в несколько ярусов таким образом, чтобы общий угол откоса отвала βо.≤ βу.. Число ярусов (нижние ярусы часто называют предотвалами) зависит от общей высоты отвала, физико-технических свойств пород и схемы работы отвалообразователя.
Уступы конвейерных отвалов могут разделяться на два подуступа (рис. 16.6). Укладка пород в одноуступный отвал, который, в свою очередь, может быть одно- или многоярусным, производится нижней или верхней отсыпкой отвалообразователем при расположении его, как и отвального конвейера, соответственно на кровле или почве отвала.
При верхней отсыпке пород в отвальный уступ (верхний подуступ) максимальная высота его, как правило, определяется радиусом отсыпки отвалообразователя Ro (рис. 16.7)
Рис. 16.6. Схемы внешних конвейерных отвалов:
а — одноуступный трехъярусный при верхней отсыпке;
б — одноуступный одноярусный при нижней отсыпке;
в — двухподуступный одноярусный при нижней отсыпке;
в — двухподуступный при верхней и нижней отсыпках
Рис. 16.7. Схема к расчету высоты отвального уступа при верхней отсыпке
Для формирования отвалов с горизонтальной поверхностью разгрузочные консоли оборудуют короткими телескопическими конвейерами. Погрузка породы с отвального конвейера на приемную консоль отвалообразователя происходит через передвижные разгрузочные тележки. Укладку породы в отвал ведут в один или два подуступа. Во втором случае возрастает шаг переукладки конвейеров, и эффективнее используются параметры отвалообразователя. Сначала формируют нижний подуступ, причем отвалообразователь перемещается по ранее отсыпанному отвалу от натяжной станции конвейера к приводной. Отвальную консоль располагают горизонтально и отсыпают отвал впереди машины путем поворота отвальной консоли в горизонтальной плоскости (рис. 6.9). При этом ширина отвальной заходки
Аон = Lок + Еп +е – Сб, (6.28)
где Lок – длина отвальной консоли, м; Еп – расстояние от оси вращения отвалообразователя до оси пяты отвальной консоли, м; е – горизонтальное расстояние свободного перемещения породы от оси разгрузочного барабана до гребня отвала, м; Сб=5–7 – безопасное расстояние от оси хода машины до бровки отвала, м [29].
Величина е зависит от скорости движения ленты. В расчетах ее можно принимать равной 4–5 м (при длине консоли до 100 м) и 6–7 м (при длине консоли более 100 м).
У приводной станции отвалообразователь обходит конвейерную линию и производит отсыпку верхнего подуступа позади себя с максимально поднятой отвальной консолью. Направление его движения – против хода породы по ленте. Ширина отвальной заходки по верхнему подуступу
Аов = Lок·cos βв + Еп + е + Б – Нов·ctg βо – bн, (6.29)
где βв = 15–17° – угол подъема отвальной консоли, град; Б – расстояние между осями конвейера и отвалообразователя, м; Нов – высота верхнего подуступа, м; βо = 28–37° – угол устойчивого откоса отвала, град; bн – безопасное расстояние от оси конвейера до нижней бровки отвала, м.
Высоту нижнего подуступа устанавливают по условиям устойчивости пород, а верхнего – в соответствии с рабочими параметрами отвалообразователя:
Нов = (Lок·cos βв + e + Еп)·tg βв, + hп – Δh, (6.32)
где hn – высота пяты отвальной консоли, м; Δh = 5–7 – безопасное расстояние между отвальной консолью и гребнем отвала, м.
После отсыпки верхнего подуступа конвейер передвигают и повторяют отвальный цикл.
Консольные отвалообразователи совместно с ленточными конвейерами и забойными многоковшовыми экскаваторами образуют вскрышной комплекс машин непрерывного действия, который может быть полностью автоматизирован.
