Мухопад М.Д. Рудниковий транспорт.

Подождите немного. Документ загружается.

104

У безнапірних установках (рис. 3.45, а) вантаж рухається

самопливом по жолобу, розташованому з деяким схилом і, а в

напірних - по трубах за допомогою механічних пристроїв. Значення

і приймають залежно від кусковатості насипного матеріалу,

консистенції пульпи і ступеня шорсткості внутрішньої поверхні

жолобів. Для нефутерованих стінок і = 0,05...0,07, а для

емальованих і = 0,03...0,05. Необхідні схили при самопливному

гідротранспорті приведені у табл. 3.15, а рекомендовані швидкості

руху пульпи – у табл. 3.16.

Таблиця 3.15.

Мінімальні схили при гідротранспорті

Жолоби

Транспортний матеріал

металеві емальовані складні

Лотки

дерев’яні

Канавки

земляні

Вугілля рядове

Порода крупністю до 250 мм

Пісок середній (крупний)

Гравій

0,05

0,07

0,03

0,05

0,02

0,07

0,035 (0,05)

0,100

0,05 (0,06)

Таблиця 3.16.

Рекомендовані швидкості руху пульпи

Транспортований матеріал

Крупність

кусків, мм

Швидкість руху

пульпи, м/с

Корінні гірничі породи густиною, т/м

до 2,4

2,4...2,7

Вугілля густиною, т/м

до 1,3

1,3...1,5

До 70

60...70

До 70

50...75

2,5... 4,0

2,0...3,0

1,7...2,0

2,0...3,3

Пропускна здатність жолоба при і = 0,05 досягає 1200 м

/г.

Якщо кут нахилу більший 20º, пульпа викидається через борт. У

цьому випадку доцільно використовувати труби.

Розміри грудок вантажу повинні бути в 1,5...2 рази меншими

ширини жолоба (труби). Консистенція пульпи Т : Р = 1:5, тобто на

одну частину твердого матеріалу приймають п’ять частин рідини.

У напірних транспортних установках вантаж

переміщується за допомогою природного (рис. 3.45, б) або

штучного напору. В останньому випадку пульпа із спеціального

105

резервуару подається пульпонасосом в трубопровід (рис. 3.45, в).

За схемою, зображеною на рис. 3.45, г, вантаж вводять у

трубу за допомогою спеціального завантажувального пристрою, а

чисту воду в неї подає насос, забезпечуючи тим самим необхідний

напір. До названих пристроїв відносяться шлюзові і шнекові

апарати відповідно періодичної і безперервної дії, з продуктивністю

45...100 т/г.

Гідроелеватор ( рис. 3.45, д) створює напір також потоком

води, причому в завантажувальній лійці, куди поступає пульпа,

утворюється вакуум. Подання стисненого повітря в ліву частину

труби (ерліфтна установка) приводить пульпу в рух (рис.3.51, е),

оскільки маса стовпа пульпи з висотою Н менша маси стовпа з

висотою h.

При напірному транспортуванні розміри кусків вантажу

повинні бути в 2...2,5 рази менше діаметра трубопроводу і

відповідати розмірам потоковій частині пульпонасосів. Для цього

матеріал попередньо дроблять. Потужні напірні установки при

консистенції пульпи Т : Р = 1:5 забезпечують продуктивність до 500

т/г. Затрати води на 1 м

вантажу не перевищують 7 м

Гідравлічний транспорт застосовують головним чином на

шахтах, де підготовчі виробки характеризуються великими схилами

(0,05...0,07) і малими площами поперечного перерізу.

Трудомісткість обслуговування гідравлічних установок в

значній мірі обумовлюється стійкістю проти спрацювання і

надійністю конструктивних елементів, а також рівнем механізації

допоміжних робіт. Цим транспортним засобам властива підвищена

(в 3...4 рази) енергоємність при зіставленні із сухими способами

доставки матеріалів, що пояснюється порівняно високою витратою

води і низьким ККД устаткування.

Пневмотранспорті установки призначені для переміщення

вантажу по трубах струменем повітря. Доставку закладних

матеріалів у період будівництва підземних споруд здійснюють

нагнітальними установками низького, середнього і високого тиску,

продуктивність яких становить 500 т/г при L = 700 м.

Використовуючи енергію повітря, по трубах переміщують

також посудини і состави (капсульний пневмотранспорт, для чого

на початку і в кінці поїзда встановлюють приводні вагонетки,

106

забезпечені ущільнювальними манжетами. Річна продуктивність

состава, що включає, для прикладу, 8 посудин загальною

вантажопідйомністю 15т, при υ=50 км/г і L=2,2 км досягає 640000 т.

3.13.2. Складові частини

Жолоби прямокутного або трапецієподібного перерізу (із

сталі) укладають внапусток із загальним схилом не менше 0,05.

Щоб забезпечити переміщення вантажу при і = 0,03...0,05, жолоби

футерують загартованим склом або емаллю, оскільки гладка

поверхня дозволяє знизити опір руху. Як пульпопроводи

застосовують також сталеві труби, футеровані кам’яним литвом або

керамікою.

Безшовні стальні труби діаметром від 100 до 500 мм

стикують за допомогою спеціальних швидкорознімних з’єднин або,

якщо це допустимо, зварюють. Пульпопроводи оснащають

засувками, зворотними клапанами і гасниками гідравлічних ударів,

призначеними відповідно для відключення окремих ділянок від

мережі, запобігання зворотному руху пульпи і захисту магістралі

від указаних ударів. Через кожні 50...100м у трубах влаштовують

люки для ліквідації пробок із транспортованого матеріалу.

На вугільних гідрошахтах руйнування гірничого масиву

проводять гідромоніторними струменями, прохідницькими

комбайнами, а також за допомогою буровибухових способів.

Відбита гірнича маса спочатку транспортується самопливним

гідротранспортом по жолобах, які укладають на ґрунт виробки

внапусток в бік руху пульпи із уклоном 0,03...0,08.

При застосуванні напірного гідротранспорту встановлюють

пульпонасоси (вуглесоси), трубопровід, живильники і дробарки.

Пульпонасоси продуктивністю 350...1400 м

/г забезпечують прохід

кусків гірничої маси крупністю до 100 мм. Дроблення гірничої маси

до указаної крупності здійснюють молоткові або зубчаті дробарки.

Примусове введення гірничої маси в напірний трубопровід

реалізується за допомогою живильників з безперервним або

циклічним робочим процесом. Найбільше розповсюдження набули

камерні живильники циклічної дії, які працюють за принципом

107

обміну об’єму води на рівний об’єм гірничої маси.

Вже пройшло стадію промислової експлуатації нещодавно

розроблене прогресивне устаткування – прохідницький гідротран-

спортний комплекс. Він складається із завантажувального

пристрою з дробаркою, пульпопідготовлювача, пульпонасоса або

гідроелеватора і трубопроводу. Гідротранспортні комплекси

можуть бути використані при проведенні виробок з роздільним

транспортуванням вугілля і породи, а також для закладних робіт.

Для закладки виробленого простору при будівництві шахт

застосовують також пневмотранспортні установки, що

складаються із пневмозакладних машин, повітродувок і

трубопроводів.

Пневмозакладні машини барабанного типу з безперервним

робочим процесом або камерного типу призначені для подачі

закладних матеріалів в трубопровід. Продуктивність машин

барабанного типу досягає 200 м

/г, а довжина транспортування по

горизонталі – 500 м. Машини камерного типу дозволяють

забезпечити дальність транспортування 500...2000 м при

продуктивності відповідно 20...30 м

/г.

Напірний трубопровід споруджується із чавунних або

стальних труб діаметром 150...250 мм і довжиною 1,5...3м. На цей

час широкого розповсюдження для закладки виробленого простору

набула установка „Титан-1”, яка складається із дробарки,

живильника, повітродувки і закладного трубопроводу. Підірвану

гірничу масу навантажувальна машина подає у приймальний

пристрій установки. Дробарка дрібнить породу, доводячи розміри

окремих кусків до 60 мм, а живильник подає її порціями у

завантажувальну секцію і далі в напірний закладний трубопровід.

Продуктивність установки при довжині транспортування до 80 м

становить 20...60 м

/г.

При будівництві підземних споруд і шахт із застосуванням

гідро - і пневмотранспортних установок трасу для прокладки

трубопроводів слід приймати по можливості прямолінійною, із

мінімальною кількістю поворотів.

У процесі експлуатації виконують поворот труб, що

забезпечує більш рівномірний знос їхньої внутрішньої поверхні,

контролюють найбільш зношувані деталі установок і стан

108

прохідних каналів трубопроводів.

Оптимальний режим роботи, при якому забезпечуються

висока надійність і задана продуктивність при мінімальних

витратах енергії на транспортування, досягається при автоматизації

гідро - і пневмотранспортних установок.

Мінімальну ширину жолоба або внутрішній діаметр труби

приймають виходячи із максимальної крупності транспортованого

матеріалу. Ширина повинна бути в 1,5...2 рази більшою, ніж а

макс

Відносна швидкість руху частинок и, м/с, залежить від

форми і розмірів переміщуваного вантажу. Так, для частинок, що

мають форму кулі,

)1(55,0 −=

du , (3.8)

де

d – діаметр частинки, см.

Швидкість потоку рідини

υ, м/с, повинна бути більшою:

υ = uk

. (3.9)

Тут

– коефіцієнт, обумовлений крупністю частинок,

діаметром трубопроводу

D і консистенцією пульпи x (відношення

об’єму води до об’єму переміщуваного матеріалу),

= 3...4.

Технічна продуктивність

, т/г, гідравлічного транспорту

= 900 πD

υρ/(1 + x). (3.10)

Для безнапірної установки при значній площі перерізу

жолоба (труби) і достатньому куті нахилу значення

може бути

дуже великим.

3.13.3. Загальна оцінка

Гідротранспортні установки відрізняються високою

продуктивністю, дозволяють переміщувати вантажі по складній

трасі на значну довжину, компактні, прості за будовою і у

керуванні, мають невеликі площі поперечних перерізів

пульпопроводів, зручні при монтажі і обслуговуванні, не

перешкоджають повній автоматизації робіт.

До

недоліків треба віднести малий строк служби

устаткування із-за підвищеного гідроабразивного зносу,

зволоження виробок, необхідність попереднього дроблення

вантажів, неможливість транспортування при мінусовій

109

температурі, низький ККД (0,5...0,6) і високу енергоємність.

Удосконалення цих установок іде шляхом підвищення

надійності і довговічності устаткування, створення нових

технологічних схем з внутрішньою рециркуляцією оборотної води,

збільшення консистенції гідросуміші і зниження енергоємності.

Контрольні запитання і завдання

1. Яке призначення мають гідравлічні і пневматичні

транспортні установки?

2. Наведіть класифікацію гідротранспорту.

3. Перерахуйте і коротко охарактеризуйте складові частини

гідравлічних установок.

4. Як визначити мінімальну ширину жолоба або внутрішній

діаметр труби?

5. Напишіть залежності для відносної швидкості потоку

рідини.

6. Розрахуйте технічну продуктивність гідравлічних

установок.

7. Назвіть основні переваги, недоліки і галузь застосування

гідравлічного транспорту.

УСТАНОВКИ КОНВЕЄРНОГО ТРАНСПОРТУ

3.14. СТРІЧКОВІ КОНВЕЄРИ І

ПЕРЕВАНТАЖУВАЧІ

3.14.1. Призначення і класифікація

Конвеєри відрізняються значною продуктивністю, великою

довжиною транспортування, здатністю безперервно пересувати

вантажі, придатністю до автоматизації і дистанційного керування

при високому рівні безпеки робіт. Тому вони вважаються найбільш

ефективним засобом переміщення насипних матеріалів при

будівництві і експлуатації шахт.

110

Стрічкові конвеєри були створені за проектом Лопатіна і

вперше (1861 р.) використані при добуванні золота на Алтаї.

З 1937р. вони, маючи довжину всього 30 м і продуктивність

36...60 т/г, встановлювались у підготовчих забоях при проведенні

горизонтальних виробок. Надалі більш потужні й досконалі

конвеєри (200 т/г при

L = 300 м) почали застосовуватися також для

транспортування вантажів по магістральних похилих трасах.

Таблиця 3.17.

Основні типи і параметри стрічкових конвеєрів

Тип

Приймальна

здатність, м

/г

Продуктив-

ність, т/Г

Швидкість

руху стрічки.

Розривне зусилля

стрічки, кН

Потужність

двигунів. к Вт

1Л80У; 1ЛТ80У 8,2; 10,2 420; 520 2,0; 2,5 320 40; 45

1ЛТП80У 8,2; 10,2 420; 520 2,0; 2,5 320 40; 45

2Л80У; 2ЛТ80У 8,2: 10,2 420; 520 2,0; 2,5 600; 800 110; 165

2ЛТП80У; ЗЛБ80 8,2; 10,2 420; 520 2,0; 2,5 600 110; 165

1Л100У; 1ЛБ100 13,3 680 2,0 400; 750 75; 150

2Л100У; 2ЛТ100У 16,8 850 2,5 1000; 1200 220; 330

ЗЛ100У; 2ЛУ100 13,3; 16,8 680; 850 2,0; 2,5 2500 500

ЗЛТ100У 16,8 850 2,5 2500 500

2Л100 11,0 550 1,6 2500 500

1ЛУ120 25,0 1200 2,5 2500 500

2ЛБ120 31,0 1500 3,15 3000 500

2ЛУ120 31 0 1500 3,15 3000 1000

Особливо бурхливий розвиток одержав даний вид

транспорту після Великої Вітчизняної війни. Зараз максимальна

довжина на один привод конвеєрів з стрічкою із бавовняної

тканини становить 600 м, із синтетичної – 900 м, ґумотросової –

2500 м. Їхня технічна продуктивність досягає 1 500 т/г (табл. 3.17).

Однак у більшості випадків скривленість ділянок не дозволяє

реалізувати довжину вище 2000 м. Тому у виробках, що

примикають до вибоїв, звичайно вона дорівнює 300...500 м.

Об’єм вантажу, який може прийняти за одиницю часу

рухомий робочий орган конвеєра при максимально допустимому

його заповненні, тобто приймальна здатність, для кожного типороз-

міру установки являє собою постійну величину. Вона визначається

швидкістю переміщення і геометричними розмірами стрічки.

Конвеєри типу Л, приводи яких (звичайно двобарабанні)

111

мають підвищену тягову здатність, призначені для транспортування

насипних матеріалів по магістральних горизонтальних і

слабопохилих виробках. Для цих установок характерна відсутність

уловлювачів стрічок і часто – гальм. Інші відомі типи конвеєрів

розміщують на

бремсбергах (ЛБ), уклонах (ЛУ), в похилих

виробках з кутом до 25° (ЛН) і в крутопохилих при β=25...35°

(

ЛКН). Приводи більшості похилих конвеєрів більш прості і в

основному однобарабанні. Установки обладнані уловлювачами

стрічок, гальмами і в ряді випадків – зупинниками.

Конвеєри типу ЛТ забезпечені високоміцними стрічками,

двобарабанними приводами і телескопічними пристроями, що

дозволяють міняти довжину транспортування. Конструктивні

особливості

установок типу ЛЛ визначаються необхідністю

перевозити людей як вгору, так і вниз при умові додержання

високого рівня безпеки.

Якщо стрічкові конвеєри розміщені у виробках з перемінною

величиною

β, нахил ставні не повинен перевищувати 18° при русі

вантажу уверх і 16° – униз. Залежно від ширини стрічки радіус

перегину траси з ввігнутим профілем беруть в межах 90...130 м, а з

випуклим – 9...15 м.

Тип конвеєра, наприклад 1ЛТ80, позначається буквами і

цифрами: 1 – типорозмір приводної станції; Л –стрічковий; Т –

телескопічний; 80 – ширина стрічки, см.

Стрічкові конвеєри за призначенням розподіляються на

підземні та загального призначення, за формою перерізу несучої

вітки –

на плоскі та жолобчаті, за особливостями конструкції – на

нормальні та спеціальні.

Конвеєри загального призначення використовують на

поверхні як засіб внутрішнього і зовнішнього транспорту. Маючи

досить високу продуктивність, вони здатні доставляти

грубозернисті (великогрудкові) вантажі на значні відстані.

До

спеціального типу відносять конвеєри для крутих

підйомів і для перевезення людей, а також стрічково-ланцюгові і

стрічково-канатні конвеєри. Останні два види призначені для

переміщення грудкуватого неабразивного матеріалу середньої

густини. Стрічка тут служить тільки несучим органом, а тягове

зусилля передає ланцюг або канати. Такі установки застосовують в

112

підземних умовах при великих довжинах транспортування, їхня

продуктивність досягає 1 000 т/год по вугіллю і 2 000 т/год по руді.

Конвеєри для крутих підйомів, оснащені спеціальними

стрічками ( з рельєфним малюнком робочої обкладки, поперечними

ребрами або з гофрованою поверхнею), розміщують у виробках з

кутом нахилу до 60°. Однак швидке забруднення стрічки,

складність її стиковки, очистки і підтримання холостої вітки,

неможливість використання двобарабанних приводів обмежують

галузь застосування цих конвеєрів. Установки, що експлуатують

при великих значеннях

β, мають глибокі жолоби або притискні

стрічки.

Конвеєри для

перевезення людей діють в прямолінійних

гірничих виробках з кутом

β = 18° (головним чином на капітальних

уклонах). Транспортування проводиться обома вітками стрічки, які,

на відміну від звичайних, мають лоткову форму і піддержуються

трироликовими опорами під кутом

α = 30°. Людей перевозять в

стані „лежачи на ліктях” одночасно на верхній стрічці (вверх) і

нижній (вниз).

Установки спеціальних типів, що характеризуються, як

правило, великими розмірами і високою вартістю експлуатації, не

набули широкого розповсюдження.

Стрічкові перевантажувачі (табл.3.18), які випускають на

базі звичайних конвеєрів, забезпечують безперервність

навантаження гірничої маси в забоях підготовчих виробок. Ці

засоби являють собою короткі стрічкові установки, змонтовані на

рамі. Під рамою можна розмістити декілька вагонеток або перекри-

ти до 50 м магістрального конвеєра. За принципом підтримання

порталу перевантажувачі ділять на три групи: що

спираються на

ґрунт або рейки

; підвішені до покрівлі; комбіновані.

Таблиця 3.18.

Основні типи і параметри стрічкових перевантажувачів

Тип

Продук-

тивність, т/г

Ширина

стрічки, мм

Швидкість руху

робочого органу, м/с

овжина,

Потужність

двигуна, кВт

Маса,

УПЛ-2 160 650 1,43 23,3 15 6,7

ППЛ-1 140 650 1,25 25,0 15 10,0

ППЛ-1К 140 650 1,60 35,2 15 7,8

«Ізгіб-1К» 160 650 1,60 37,5 35 16,8

113

Перевантажувачі, виготовлені з електричним (ППЛ1Е) і

пневматичним (ППЛ1П) приводами, розподіляються на

прямолінійні і гнучкі («Ізгіб-1К»). Останні дозволяють

обслуговувати нерозчіплені состави при проведенні криволінійних

виробок з радіусом заокруглення не менше 10 м. В результаті

спрощуються маневрові операції, з’являється можливість

рівномірної подачі гірничої маси у вагонетки і полегшується праця

прохідників.

Початкову довжину конвеєра або перевантажувача

вибирають такою, щоб забезпечити заповнення нерозчіпленої групи

посудин. Підвісні і укладені на ґрунт установки нарощують до 100

або 500 м, після чого навантажувальний пункт переносять ближче

до забою. При проведенні нешироких виробок перевантажувач

розміщують на рейкових коліях або підвішують до верхняків

кріплення. Состав вагонеток подають електровозом під ферму

горизонтальної частини перевантажувача і в процесі заповнення

пересувають маневровим візком.

Рис. 3.46. Устаткування привибійного транспорту при проведенні

двоколійної виробки і застосуванням самохідного комплексу.

Швидкісну проходку здійснюються за допомогою

самохідних гнучких конвеєрів - як в прямолінійних, так і в

криволінійних виробках (Рис. 3.46). Секції перевантажувача 3

встановлюють на спеціальні візки, і він рухається слідом за

навантажувальною машиною 4. На схемі показані також вагонетка

1 і бурова установка 2.

3.14.2. Складові частини

Стрічковий конвеєр (рис. 3.47) складається із приводної (1)