книги / Транспорт глубоких карьеров
..pdfВ 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