Транспорт глубоких карьеров

В определенных условиях для выпуска взорванной горной массы из бункеров могут быть использованы тяжелые цепные питатели. Имеется опыт работы таких питателей в совокупности со щековыми дробилками.

На перегрузочных пунктах для дробления крупногабаритного ма­ териала устанавливаются дробилки. При одинаковой ширине прием­ ного отверстия наибольшую производительность имеют конусные дробилки, меньшую соответственно дробилки ударного действия и щековые; наименьшую общую массу, массу опорных оснований и высоту имеют дробилки ударного действия; большие параметры име­ ют соответственно щековые и конусные дробилки; при одинаковой производительности дробилки ударного действия имеют самую низ­ кую энергоемкость и металлоемкость, худшие показатели имеют ко­ нусные и щековые дробилки; при многих положительных качествах дробилок ударного действия они могут применяться лишь для дроб­ ления материалов средней крепости и имеют повышенный износ дро­ бящих элементов при переработке абразивных материалов, требуют обязательной установки питателя.

Щековые дробилки также требуют установки питателя.

Конусные дробилки устанавливаются на тяжелых фундаментах, поэтому они больше соответствуют стационарным пунктам или полустационарным с длительным сроком существования. Применение ко­ нусных дробилок целесообразно при производительности перегрузоч­ ного пункта более 13—15 млн. т в год. При содержании во взорванной горной массе фракций размером до 400 мм производительность ко­ нусной дробилки достигает 18—22 млн. т.

При эксплуатации стационарных перегрузочных пунктов с дли­ тельными сроками эксплуатации применяются серийно выпускаемые козловые или мостовые краны. На полустационарных перегрузочных пунктах целесообразно применять самоходные краны.

В СССР освоено серийное производство самоходных кранов на гу­ сеничном ходу (табл. 49). Кран МКГ-100М позволяет вести монтаж и ремонт конусной дробилки ККД-1500/180 с раздельным подъемом траверсы и конуса.

Для транспортирования отдельных блоков и агрегатов, из кото­ рых компонуются перегрузочные пункты, с одного горизонта на дру­ гой могут быть использованы большегрузные прицепы ЧМЗАП-5212 и ЧМЗАП-5530 и прицеп-тяжеловоз 4ПТ-60. Техническая характерис­ тика прицепов приведена в табл. 50.

Расчет основных параметров перегрузочных пунктов автомо­ бильно-конвейерного транспорта*. Пропускная способность (произ­ водительность) перегрузочных пунктов зависит от размеров предбункерной площадки, параметров системы бункер—питатель, типа и пара­ метров технологического оборудования (грохотов, дробилок, пере­ даточного конвейера). При расчете параметров перегрузочного пунк-

* Параграф написан при участии канд. техн. наук А.В. Юдина.

		Показатели					Кран
			м к г -ю о м *			Э-2603		Э-2606**		Э-2508
Длина стрелы, м			21	31	41	15	30	15	30	15	30
Грузоподъемность, т			100	63	40	60	20	60	20	60	20
Вылет стрелы от оси вращения при подъеме наи-
большего груза, м			4,5 -6,5	5,0 -8, б	55—1 L,04,36		8,7	4,36	8,7	4,36	9,0
Высота подъема крюка при подъеме наибольшего
груза, м			20	30	40	12,6	21,0	12,1820,4		13,7-9|,8	29,1Н-21,0
Скорость движения крана, км/ч			0,5	0,6	0,5	1,23	1,23	1,23	1,23
Гусеничный ход крана, м:
ширина хода			7,0	7,0	7,0	4,15	4,15	4,15	4,15	4,15	4,15
длина хода			9,12	9,12	fs 12	5,17	5,17	5,17	5,17	5,17	5,17
база крана			7,88	7,88	7,88	—	—	-	—	-	-
колея крана			5,75	5,75	5,75	—	—	—	—	—	—
ширина гусеничной ленты			1,25	1,25	1,25	900	900	900	900	800	800
Среднее удельное давление на грунт, к Па			73	80	82	114	117	109	112	115	118
Масса крана, т			172,8	187,4	191,7	84,5	86,4	84	86	79,0	80,6
Стоимость крана, тыс. руб.			110	110	110	—	—	—	—	—	—
*	Кран	выпускается также со стрелой длиной 31, 41, 51 м с маневровым и жестким гуськом.
**	Кран	3-2505 предназначен для работы на севере.

	Показатели		Прицепы
		ЧМЗАП-5212	ЧМЗАП-5530	4ПТ-60
	Грузоподъемность, т	60,0	120,0	60,0
	Масса прицепа, т	14,6	48,5	24,0
	База, м	5,4	14,5	9,78
	Размеры, м :		21,73	14,96
	длина	11,37
	ширина	3,3	3,25	3,5
	Максимальная скорость пере­		8,0	24,0
	движения, км/ч	32,0
	Распределение массы на одну
	ось, т:	37,25	28,0	—
	с полной нагрузкой
	без нагрузки	7,34	8,0	—
	Число тележек	1	2	1
	Стоимость, руб.	9900	48 500	30000
	та должно быть выдержано следующее соотношение:
	е п л < е б . п < е г . д < е к ,			(5з>
	где 2пл» 2б.п» 2 г.д» 2к “	пропускная	способность предбункерной

площадки, систем бункер—питатель, грохот^дробилка и передаточно­ го конвейера соответственно, т/ч.

Пропускная способность предбункерной площадки зависит от ее размеров и необходимого числа мест разгрузки у бункера. В свою очередь на размеры площадки влияют: тип перегрузочного пункта, тип автосамосвала, схемы заезда и движения автосамосвалов.

Необходимое число мест разгрузки около бункера зависит от за­ данной производительности конечного звена перегрузочного пунк­

та — производительности передаточного конвейера QK:
Z > е к 773600<7а,	(54)

где Г — время замены одного автосамосвала около бункера в зависи­ мости от его грузоподъемности, мин; ga — грузоподъемность автоса­ мосвала, т; ф — коэффициент заполнения емкости кузова.

Полученное значение Z округляется до ближайшего большого це­ лого числа.

К основным требованиям, характеризующим работу бункерного устройства, относятся: необходимый геометрический (технологичес­ кий) объем бункера, его пропускная способность, размеры выпуск­ ных отверстий, требования сооружения системы бункер—питатель.

Общий геометрический объем бункера (м3) W перегрузочного пункта, оснащенного питателем,

Wj + W2 +И/3 +И/4,

(55)

где W{ — объем, необходимый для приема горной массы из автосамо­ свалов; W2 — объем, необходимый для компенсации неравномернос­ ти прибытия автотранспорта на разгрузку; W3 — объем, характери­ зуемый степенью использования геометрии бункера; — объем, не­ обходимый для содержания предохранительного слоя горной массы на питателе.

Наиболее часто бункеры перегрузочных пунктов в сочетании с пи­ тателями выполняют в форме перевернутого обелиска (рис. 70).

Объем Wx зависит от грузоподъемности автосамосвала, числа мест разгрузки у бункера, его величина определяется при соблюдении условия

> * * а -

(56)

Объем W2 зависит от часовой производительности автотранспорта, прибывающего на разгрузку. Установлено, что закономерность при­ бытия автотранспорта подчиняется распределению Пуассона. Для уп­ рощения расчетов влияния колебаний прибытия автотранспорта мо­ жет быть у'П’ено введением в расчет коэффициента неравномерности Кн. При этом амплитуда колебаний часовой производительности от­ носительно ее среднего значения может принимать равновозможные значения и определяться по следующей формуле:

* = Q шаха - <2mina/2 = С . (*„ ~ D / (*„ + D -

(57)

где £?таха и Qmina — соответственно максимальная и минимальная часовая производительность автотранспорта, т.

Если принять, что колебание производительности автотранспорта происходит по синусоидальному закону и в течение всего часового периода, когда фактическая мгновенная производительность авто­ транспорта больше или меньше производительности питателя, про­ исходит соответственно наполнение или разгрузка бункера. При этом изменение объема горной массы в бункере в течение полупериода

В

Рис. 70. Бункеры перегрузочных пунктов в сочетании с питателями

составит 0,5 т

ОJST

и/2 = 2N

' н о

где 7Н— плотность горной массы, т/м3

Незаполненный объем бункера W3 принимают как некоторую

часть общего геометрического объема W.
W3 * (0,2 — 0,3) W.			(59)
Предохранительный объем		W4 принимают в зависимости от тре­
буемой толщины защитного		слоя И0 на питателе и величины внед­
рения питателя в бункер /0 .			(56 и 59), в
Подставляя значения, полученные по уравнениям
уравнение (55), геометрический объем бункера
w = 1,2 [	z + F 0 (20м + /„ + 1,5Яб) ] ,		(60)

где F0 — площадь грузопотока материала на выходе из бункера, м2 ; /0 — глубина внедрения питателя в бункер, м; Яб — высота бунке­ ра, м.

При известных размерах бункера его геометрическая емкость

W= ь [ctga (25, + B Q) + 3 l0 (Bi + в 0) ],

(61)

где а — угол наклона приемной стенки бункера, градус; Вх — ширина бункера на уровне подъездной площадки автосамосвалов, м; BQ — ширина выпускного отверстия бункера, м.

В перегрузочных пунктах бункера обычно имеют боковое истече­ ние. В том случае, когда под бункером устанавливается питатель, пропускная способность

е бл= збоо..пв 0я 17„ ^ ,

(62)

где vn — скорость разгрузки горной массы из бункера на питатель; BQ — ширина выпускного отверстия бункера, м; Я 1 высота слоя горной массы, извлекаемой из бункера, м; ф 1 — коэффициент равно­ мерности выпуска.

При сопряжении бункера с вибрационным питателем + (питате­ лем-грохотом)

[ l - e ~ 1,7(f ~ 0 ] 2g C K a

(63)

0,1 [5,2 (1 — г) — г2 ] 2« tg/3

где # + — коэффициент снижения скорости разгрузки горной массы из бункера на питатель; г — коэффициент режима виброустановки, для системы бункер—вибропитатель значение его выбирается в пределах

1,5 ^ г —	cosа	(64)

А , со — соответственно амплитуда и частота вынужденных колебаний рабочего органа; g — ускорение свободного падения; 0 — угол вибра­ ции рабочего органа, градус; а — угол наклона питателя, градус; с — коэффициент, зависящий от конструкции колосниковой решетки (прямолинейной, каскадной, криволинейной); Ка — поправочный коэффициент повышения скорости транспортирования в зависимости от изменения угла наклона рабочего органа; п — частота вращения дебалансных валов вибраторов.

При сопряжении бункера с пластинчатым питателем скорость vn принимается равной скорости движения пластинчатого полотна питателя.

Если бункер имеет наклонную приемную стенку, а в вертикаль­ ной передней стенке имеется выпускное отверстие, оборудованное затвором или цепной завесой, то в этом случае средняя скорость истечения зависит от размера выпускного отверстия и рассчитыва­ ется для бункеров с нормальным истечением по следующей фор­ муле:

" =	[0,4 (В0 — Dmax) — ~ j ~ ]	•*«,	(65)
где X — коэффициент истечения;		g — ускорение свободного падения;

BQ — размер стороны квадратного выпускного отверстия; DmaX максимальный размер загружаемого в бункер куска; т0 — начальное сопротивление сдвигу; у — плотность горной массы; / — коэффици­ ент внутреннего трения материала.

При этом пропускная способность бункера определяется по фор­ муле (62) с подстановкой в нее значения скорости, определенной по формуле (65).

При сопряжении бункера с полотном питателя
В = BQ + 0,2 м.	(66)

При выпуске взорванной горной массы из бункера высоту вы­ пускного отверстия в бункере HQ рекомендуется выбирать из сле­ дующих соотношений:

при установке пластинчатого питателя

Яс = (3+3,5) Дтах;	(67)
при установке вибропитателя (вибропитателя-грохота)
2D„	( 68)
Общая длина питателя £ = /„ + /,	+12 и для вибропитателя (вибро­
питателя-грохота)
L = l,65Z)max (1,75 + ctgsp);	(69)

для пластинчатого питателя

L = 3Dmax(l,3 + ctg *).

(70)

При выпуске порванной горной массы в условиях карьеров ширина питателя

В = 1,65£>тах.

(71)

В. том случае, если система бункер—питатель включает секцию для предварительного грохочения, то длина грохотильной секции вибро­ питателя-грохота

Lr = (0,4* 0,6)1.

(72)

Перегрузочный пункт может быть оборудован по схеме неподвиж­ ный колосниковый грохотг-дробилка. При разгрузке автосамосвалов на приемную плиту грохота между шириной автосамосвалов Ьл и ши­ риной грохота Вг существует следующее соотношение:

* г = * а + (1,5*2,0) м.

(73)

Площадь грохочения F в этом случае зависит от необходимой про­ изводительности грохота Qr и эффективности грохочения. Для грохо­ тов, загрузка которыхосуществляется непрерывно (питателями, конвейерами), параметры просеивающейповерхности определяются по формуле В.А. Олевского. При порционной загрузке грохотов из автосамосвалов производительность грохота

Qr = SQIJK = gl /KF/6,

(74)

где gQ= gT — удельная объемная производительность, определяемая по данным В.А. Олевского; Тх — расстояние между колосниками грохота; К — коэффициент, характеризующий увеличение парамет­ ров грохота при его порционной загрузке с помощью автосамосва­ лов.

Для автосамосвалов типа БелАЗ значение К = 6,0 *6,5. Производительность системы грохот—дробилка

е г.д = д е д*,

(75)

где Д — коэффициент увеличения производительности устройства при введении предварительного грохочения. При отсутствии предва­ рительного грохочения Д = 1.

л = * ф/( 1 - е * ) ,		(76)
где	~ коэффициент,	учитывающий влияние надколосниковых

фракций на производительность дробилки при дроблении фракций размером более 0,4 м; е — эффективность грохочения; # —содержа­ ние фракций размером менее 0,4 м в исходной горной массе; £?д — годовая производительность дробилки,

Г.С v кр>

(77)

Qn — паспортная производительность дробилки, м3 /ч; ун — плотность взорванной горной массы, т/м3; Т — время чистой работы оборудова­ ния в году с учетом его коэффициента использования; Кн — коэффи­ циент неравномерности прибытия автотранспорта на разгрузку; Л'кр — поправочный коэффициент на крупность загружаемого мате­ риала; Кг с — коэффициент, учитывающий колебания гранулометри­ ческого состава пород, поступающих в дробилку (при наличии пред­ варительного грохочения Кг с = 1); п — число параллельных цепей оборудования.

Производительность передаточного конвейера

QK = (Q'r + K 2Qa )» = K„Qr a n,

(78)

Ор ~ производительность конвейера по подгрохотному продукту (при отсутствии секции грохочения перед дробилкой Qг' = 0); К2 — коэффициент неравномерности выхода материала на конвейер после дробления.

При требуемой скорости транспортирования v' пород и известной ширине ленты конвейера Вл производительность передаточного кон­ вейера

QK = 360<MVr„,

где F — площадь поперечного сечения груза на ленте.

Глава V

СКИПОВЫЕ ПОДЪЕМНИКИ И ДРУГИЕ ВИДЫ ПОДЪЕМА

§ 1. УСЛОВИЯ И ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СКИПОВЫХ ПОДЪЕМНИКОВ

Для доставки горной массы на поверхность по кратчайше­ му пути наряду с конвейерными подъемниками применяется скипо­ вой подъем (рис. 71).

Карьерные скиповые подъемники включают: подъемные сосуды (скипы и клети), подъемные канаты, уравновешивающие канаты, концевые шкивы, загрузочные устройства внутри карьера, перегру­ зочные устройства на поверхности, копер, эстакаду, натяжное уст­ ройство, путевые ролики.

При наклонных скиповых подъемниках горная масса из забоев транспортируется автосамосвалами и лишь в редких случаях при весьма ограниченном рабочем пространстве на нижнем горизонте — фронтальными погрузчиками.

Расстояние транспортирования до приемных загрузочных устрой­ ств автосамосвалами составляет не более 0,5—0,8 км, погрузчика­ ми — не более 200 м. Разгрузка автосамосвалов производится непос­ редственно в скип или в бункер-дозатор. Для этого загрузочное уст­ ройство имеет специальную платформу. Наиболее часто используется одно загрузочное устройство для двух-четырех одновременно отраба­ тываемых горизонтов.

Шаг переноса нижней загрузочной станции обычно не превышает 60 м. Для обеспечения бесперебойной работы карьера необходимо иметь резервное загрузочное устройство.

Грузоподъемность скипов современных скиповых установок дос­ тигает 60—75 т и, как правило, соответствует грузоподъемности авто­ самосвалов, обслуживающих установку. Скорость движения скипов достигает 7—11 м/с. При этом производительность одной скиповой установки составляет соответственно 7—8 и 12—14 млн. т в год.

Подъем скипов осуществляется по рельсовому пути. В карьере обычно имеется один, редко два-три подъемника. В последнем случае они используются для транспортирования породы или полезного ис­ копаемого. Иногда каждый из подъемников обслуживает свою груп­ пу рабочих горизонтов. Устраиваются подъемники на одном первона­ чально отрабатываемом или временно законсервированном борту. Подъем скипов по рельсовым путям на поверхность осуществляется с помощью подъемной машины.

Разгрузка скипов на поверхности производится в бункера верх­ ней перегрузочной станции. Вместимость бункеров обычно устанав­ ливается не менее 15—20-минутной производительности скипового подъемника. Транспортирование от верхней перегрузочной станции