Оборудование транспорта под действием собственного веса

Транспорт под действием собственного веса применяется как в очистных забоях при крутом и наклонном падении, так и по специально пройденным наклонным и вертикальным выработкам (печам, скатам, рудоспускам, шурфам и др.).

Если угол падения пласта или рудного тела больше 35 ÷ 38⁰, то полезное ископаемое в очистном забое может перемещаться непосредственно по почве. В этом случае не требуется специального оборудования. Необходимо только отшивать выработанное пространство, чтобы исключить возможность попадания в него отбитого полезного ископаемого.

При выемке крутых угольных пластов комбайнами забой располагают по падению и выработанное пространство не отшивается.

Рис. 1.3Винтовой спуск

Если угол падения пласта меньше 35⁰, то для обеспечения движения угля под действием собственного веса необходимо снизить трение угля о наклонную плоскость, по которой он скользит. Это достигается укладкой у забоя однобортных металлических доставочных листов или рештаков (рис.1.2). Минимальный угол наклона, при котором возможен самотечный транспорт по эмалированным рештакам, равен для угля 18⁰ и для антрацита 11⁰ (минимальный угол наклона при стальных листах равен для угля 24⁰ и для антрацита 17⁰).

При гравитационном транспорте по вертикальным выработкам во избежание значительного измельчения груза и пылеобразования, а также повреждения крепи выработки и выпускных устройств необходимо ограничивать скорость движения материала. Такое ограничение достигается укреплением в стенках вертикальной выработки наклоненных в разные стороны полков, по которым пересыпается груз при движении. При большой высоте спуска применение этого способа уменьшения скорости движения недостаточно снижает измельчение угля и пылеобразование. В таких случаях применяют винтовые спуски или тормозные шарнирно-пластинчатые конвейеры (обращенные элеваторы).

Винтовой спуск (рис.1.3) представляет собой винтовой желоб, укрепленный внутри сборной вертикальной трубы, в стенках которой через определенные расстояния устраивают люки с крышками, обеспечивающие доступ к винтовому желобу. Диаметр трубы обычно равен 1,0 ÷ 1,5 м (иногда до 2,5 м), а угол наклона винтового желоба подбирают так, чтобы скорость движения угля не превышала 1 м/сек. Винтовые спуски применяют обычно при высоте спуска до 50 м, однако известны установки высотой до 200 м.

Достоинствами винтового спуска являются: простота устройства; надежность работы благодаря отсутствию движущихся частей; автоматичность действия; возможность подачи груза в любой точке по высоте; возможность аккумулирования груза. Недостатки винтового спуска: быстрое истирание желоба; значительное пылеобразование и крошение угля; сложность ремонта; застревание груза при повышении влажности угля и содержания мелочи. Для увеличения срока службы желоба его иногда футеруют (покрывают) слоем плавленого базальта.

Тормозной шарнирно-пластинчатый конвейер (рис.1.4) представляет собой две огибающие концевые звездочки 1 бесконечные цепи 2, к которым шарнирно прикреплены пластины 3 трапецеидальной или прямоугольной формы. На грузовой ветви пластины под действием лежащего на них груза движутся вниз по трубе, сечение которой соответствует форме пластин. Пластины при движении полностью перекрывают сечение трубы, опираясь внешними концами на ее стенку. На порожней ветви пластины свободно висят на цепях.

Конвейер приводится в движение под действием веса груза. При выходе из трубы пластины поворачиваются на шарнирах, груз ссыпается на лоток 4 и скатывается в вагонетку 5. Для пуска в ход незагруженного конвейера и регулирования скорости движения цепей конвейер имеет

Рис. 1.4Схема шарнирно-пластинчатого конвейера

электродвигатель 6, работающий после пуска конвейера в генераторном режиме (с возвратом энергии в электрическую сеть).

По сравнению с винтовым спуском шарнирно-пластинчатый конвейер имеет следующие преимущества: меньшие сечения вертикальной выработки и истирание угля; возможность спуска угля и руды любой крупности и влажности и генерирования энергии; простота замены износившихся деталей. Недостатки: большое количество шарнирных соединений; ограничение высоты спуска прочностью цепей; невозможность загрузки в промежуточных пунктах и накопления груза.

При самотечном транспорте для регулирования выпуска материала, накапливающегося в нижней части забоя, ската, рудоспуска или другой выработки, устраивают выпускные люки, оборудованные затворами различной конструкции.

Рис. 1.5Лотковый и плоские затворы

При выпуске небольшого количества угля или руды применяются люки с подвесным лотком (рис.1.5, а) или с поперечными задвижками (рис.1.5, б), при мелкой сыпучей руде обычно рекомендуются люки с плоской металлической заслонкой (рис.1.5, в). Наиболее распространенными являются люки с секторными затворами (рис.1.6), которые универсальны и пригодны для мелкого и крупного материала. Достоинствами таких затворов являются также простота устройства, возможность легко регулировать истечение потока, быстрота погрузки, минимальное просыпание материала, прочность.

Секторные затворы бывают одно- и двухсекторные. Двухсекторные затворы обеспечивают точную дозировку, минимальное просыпание, быструю погрузку.

Люки с пальцевыми затворами применяют при необходимости быстрого выпуска крупнокусковой руды (до 750 мм). Такой затвор состоит из 4 ÷ 7 изогнутых стержней-«пальцев» (обычно из рельсов), свободно вращающихся на горизонтальной оси и перекрывающих выпускное

Рис. 1.6Односекторный люковой затвор

отверстие люка (рис.1.7, а). Взамен пальцевых затворов успешно применяются цепные затворы – они лучше удерживают мелочь и требуют меньшего ремонта. Такой затвор состоит из 5 ÷ 7 тяжелых круглозвенных цепей длиной 1,2 ÷ 1,6 м, свободно подвешенных к стальному стержню в верхней части люка и снабженных цилиндрическими грузами внизу (рис.1.7, б).

Рис. 1.7Пальцевый и цепной люковые затворы: а – пальцевый затвор из рельсов: 1 – рельс; 2 – цепь; 3 – канат; 4 – пневматический цилиндр; б – цепной люковой затвор: 1 – цепь; 2 – пневматический цилиндр; 3 – канат; 4 – блок; 5 - грузы

Управление затворами (поворот секторов, подъем и опускание пальцев и цепей) может производиться вручную (при помощи рычага) или при помощи специальных электрических или пневматических приводов с непосредственным или дистанционным включением.

Гравитационный транспорт является простым и дешевым видом транспорта, поэтому его следует применять во всех возможных случаях (если нет ограничений, связанных со снижением качества спускаемого материала из-за дробления или с пылеобразованием).

Контрольные вопросы

1.Область применения транспорта под действием собственного веса.

2.Достоинства и недостатки транспорта под действием собственного веса.

3.Транспорт под действием собственного веса - гравитационный и самотечный. В чем отличие?

4.Условие, при котором начинается движение груза по наклонной плоскости

5.Оборудование, применяемое при спуске груза под действием собственного веса.

Тема 2

Монтаж и эксплуатация скребковых конвейеров. Правила безопасной работы

Монтаж и демонтаж скребковых конвейеров осуществляют по разработанным для каждого их типа инструкциям заводов-изготовителей.

Переноску разборных конвейеров на новую дорогу производят в следующем порядке: предварительно готовят новую дорогу для монтажа (подрывают или подсыпают почву дороги); ослабляют тяговую цепь конвейера и разделяют ее на отдельные отрезки; снимают рабочие рештаки и раскладывают их на новой подготовленной дороге; разъединяют и снимают холостую ветвь тяговой цепи; разъединяют и переносят нижние рештаки на новую дорогу; перетягивают приводную и натяжную головки.

При сборке конвейера на новой дороге: устанавливают приводную головку так, чтобы был хороший пересып; собирают нижний став рештаков и одновременно укладывают холостую ветвь тяговой цепи; соединяют нижний став с концевой головкой и протягивают через нее тяговую цепь; укладывают верхние рештаки и рабочую тяговую цепь; соединяют тяговую рабочую цепь с холостой и производят натяжение; рихтуют рештачный став. Затем производят проверку работы конвейера вхолостую и, если все нормально, проверяют его под нагрузкой.

Для передвижки конвейеров типа СП на новую дорогу применяют гидропередвижчики – систему гидродомкратов, рассредоточенных по длине лавы вдоль става работающего конвейера и объединенных общей насосной станцией.

Передвижку става конвейера осуществляют частями либо в конце цикла выемки по всей длине забоя. В первом варианте домкраты включают последовательно и став передвигают с изгибом вслед за проходом комбайна. Во втором варианте после прохода комбайна (струга) длины лавы полностью все домкраты включают одновременно и став конвейера передвигают на новую дорогу по всему фронту очистного забоя на шаг, равный стружке угля комбайном (стругом).

Гидропередвижчики оборудуют гидродомкратами для подъема рештачного става при расштыбовке холостой ветви или ее ремонте.

Безаварийная эксплуатация скребковых конвейеров обеспечивается выполнением технического обслуживания и правильной, согласно инструкции, эксплуатацией. В основу технического обслуживания положена система планово-предупредительных ремонтов с периодическими осмотрами, уходом и надзором за работой конвейера и своевременным устранением обнаруженных неисправностей.

При выполнении монтажных и эксплуатационных работ необходимо выполнять следующие правила безопасности: производить окончательный пуск конвейера спустя 4-8 с после подачи предупредительного сигнала; перед пуском проверять крепление приводной и натяжной головок, наличие защитных кожухов; не заливать муфты жидкостью, не рекомендованной заводской инструкцией; проводить осмотр и ремонт конвейера только при отключении пусковой аппаратуры и вывешивании предупреждающей надписи "Не включать, работают люди"; особо следить за правильным натяжением тяговой цепи, не допуская ее провисания на приводной станции более 150 мм.

Контрольные вопросы

1.Основные ПБ при работе скребкового конвейера.

2.Основные правила монтажа скребкового конвейера.

Тема 3

Монтаж и эксплуатация ленточных конвейеров. Правила безопасной работы

Монтаж магистральных конвейеров следует производить только по проекту. К началу монтажа должны быть:

подготовлены камеры и фундаменты для установки приводной и натяжной станций;

определены трасса установки и репер; проведены водосточные канавки;

осуществлена нивелировка почвы;

подготовлены ниши по длине става конвейера согласно ПБ с достаточным освещением и наличием противопожарного инвентаря;

закреплена горная выработка по всей длине установки конвейера огнестойким креплением и снабжена поручнями и сходнями (при монтаже выдержаны зазоры на высоте 1,8 м от почвы выработки), иметь проходы с одной стороны конвейера не менее 0,7 м, а с другой – 0,4 м, от верхней выступающей части груженого конвейера до верхняка крепи не менее 0,5 м, а у головных и приводных станций – не менее 0,6 м; в камерах приводных и натяжных станций (проход для людей не менее 1,0 м);

при дующих почвах смонтированы на мощных металлических рамах с анкерным креплением головная и приводная станции, а став конвейера подвешен к верхнякам крепи.

Монтаж механической части (концевые станции, опорные металлоконструкции, роликоопоры) ведут параллельно с монтажом электрического оборудования.

Начинают монтаж с головной секции бремсбергового конвейера, а при расположении привода вверху – с концевой секции. Для соблюдения правильности маркшейдерской оси начало монтажа совмещают с одновременной установкой головной и концевой станции, которые должны быть выставлены перпендикулярно оси конвейера. Соосность валов при соединении редуктора с электродвигателем и барабанами регулируют подкладками. Радиальное смещение осей валов редуктора и барабанов ленточных конвейеров не должно превышать 2,5 мм, а электродвигателя и редуктора – 0,5 мм. Перекос осей соединительных валов допускается не более 1⁰. Направляющие рельсы для перемещения кареток натяжного или отклоняющего барабанов следует монтировать прямолинейно, а головки рельсов располагать на одном уровне, их отклонение от прямой линии не должно превышать 10 мм на длине 8 м. Запрещается расширение колеи более чем на 4 мм и сужение более чем на 2 мм. Став конвейера может быть установлен на почве выработки или подвешен к верхнякам. При этом допускается отклонение става от прямолинейности до 100 мм на длине конвейера 100 м и перекос секций става в плоскости, перпендикулярной к оси конвейера, не более 2⁰ относительно горизонтальной плоскости. По окончании монтажа заливают масло в редукторы, навешивают ленту.

Правила эксплуатации конвейеров предписывают:

следить за правильностью хода ленты; очисткой приводной станции и работой всех роликоопор (нельзя, чтобы на какой-либо опоре не вращался ролик), целостью ленты и в первую очередь узлов ее соединения;

проверять натяжение ленты, не допуская ее провеса между роликоопорами более нормы;

устанавливать в местах перехода через конвейер переходные мостики шириной не менее 0,6 м с зазорами между лентой и нижней частью мостика не менее 0,4 м и высотой для перехода людей над мостиком не менее 0,8 м;

не производить смазку и мелкий ремонт работающего конвейера;

особо следить за исправностью загрузочного устройства, в наклонных конвейерах – за наличием ловителей лент, за безопасной работой тормозной системы;

поддерживать в исправности звуковую и кодовую сигнализацию;

иметь в наличии противопожарные средства.

Основными причинами схода ленты в сторону являются: нецентральная загрузка груза на ленту; перекос верхних и нижних роликоопор; неправильная стыковка ленты; искривление оси става конвейера; заштыбовка приводного барабана и става конвейера; разнотипность стыкуемых лент с разным линейным удлинением.

Если исключены указанные выше нарушения, а лента все-таки уходит в сторону, то по длине става этих участков устанавливают боковые прорезиненные ролики через каждые 10-20 м с обеих сторон ленты.

Совершенствование конвейерного транспорта происходит по пути внедрения конвейеров параметрического ряда, телескопических конвейеров, расширения области применения в магистральных наклонных выработках с углом наклона свыше -16⁰ и +18⁰, создания приводных конвейеров практически не ограниченной длины и конвейеров для искривленных в плане горных выработок.

Контрольные вопросы

1.Основные ПБ при работе ленточного конвейера.

2.Основные правила монтажа ленточного конвейера.

Тема 4

Специальные типы конвейеров

Основное достоинство ленточных конвейеров – выполнение функций тягового и несущего органов одним органом (лентой), обусловливающее конструктивную простоту и другие преимущества ленточных конвейеров, связано, однако, со сложностью увеличения длины одного става, так как повышение тягового усилия в этом случае требует повышения прочности ленты и вызывает значительное ее удорожание. В ленточно-канатных и ленточно-цепных конвейерах тяговое усилие воспринимается канатами или цепями, а связанная с ними лента служит только несущей поверхностью.

Общий недостаток ленточно-канатных и ленточно-цепных конвейеров – сложность конструкции. Однако применение их позволяет значительно снизить стоимость ленты и увеличить длину. Ленточно-канатные и ленточно-цепные конвейеры могут применяться как для транспортирования угля, так и руды и породы, а также для перевозки людей.

Ленточно-канатные конвейеры

В настоящее время предложен ряд конструкций ленточно-канатных конвейеров, которые по способу соединения ленты с канатом могут быть:

а) с глухим соединением (зажимы, муфты, гильзы);

Рис. 4.1Ленточно-канатный конвейер: а – схема конвейера; б – поперечное сечение и вид сбоку

б) с управляемыми захватами, разъединяющими канат и ленту при подходе к приводной и натяжной станциям и соединяющими после схода каната с них;

в) с лентой, свободно лежащей на канатах и приводимой в движение трением.

Наиболее многочисленны конвейеры третьей группы. Из них широкое практическое применение получили конвейеры, в которых канаты образуют два параллельных замкнутых в вертикальной плоскости контура, а лента специальной конструкции опирается на канаты. Такой ленточно-канатный конвейер (рис. 4.1) состоит из двух параллельных канатов 1, ленты 2 с завулканизированными в ней через определенные промежутки стальными полосами 3, на выступающие концы которых надеты башмаки 4, опирающиеся на канаты. Канаты движутся по поддерживающим блокам 5, увлекая в движение силой трения башмаки, а с ними и ленту. При подходе к приводной станции канаты огибают шкивы 6, установленные на торцах разгрузочного барабана 7, затем отклоняющие шкивы 8, верхняя часть которых наклонена от оси конвейера, и приводные шкивы 9. После сбегания с приводных шкивов канаты проходят под шкивами 6 так, что на них ложатся башмаки ленты, отделяющиеся в нижней точке шкива 6 от канатов. При подходе к натяжной станции лента огибает натяжной барабан 10, в результате чего башмаки поднимаются с канатов. Канаты огибают натяжные шкивы 11, отклоняющие шкивы 12 и шкивы 13, установленные на торцах барабана 10. В верхней точке шкивов 13 канаты вновь входят в соприкосновение с башмаками. Для натяжения ленты барабан 10 и шкивы 12 устанавливают на передвигающейся по рельсовым путям тележке, на которую воздействует натяжной груз 14; для натяжения канатов шкивы 11 также устанавливают на передвижной тележке, на которую воздействует натяжной груз 15. При такой конструкции конвейера часто происходили заклинивания кусков угля между лентой и канатом. Поэтому башмаки были заменены сплошными утолщениями ленты по обеим ее сторонам. В утолщениях сверху и снизу сделаны желобки, которыми лента опирается на канаты.

Рис.11.2Схема ленточно-канатного конвейера с одним канатом

Достоинства ленточно-канатных конвейеров: более продолжительный срок службы и удешевление ленты: бóльшая длина конвейера на один привод; небольшая величина сопротивления движению и расхода энергии. Недостатки: сложность конструкции и значительные размеры концевых станций; трудность изменения длины; необходимость применения специальной конвейерной ленты; меньший допускаемый угол подъема по сравнению с ленточными конвейерами.

Более простым является конвейер с одним канатом 1 (рис. 4.2), движущимся на рабочей ветви по среднему ролику обычной трехроликовой опоры и помещающимся в полукруглом желобке, сделанном в утолщенной средней части ленты 2. Однако в этом случае усложняется конструкция ленты и возникает необходимость поддержания холостой ветви двухроликовой опорой (между двумя роликами проходит утолщение ленты), а также уменьшается предельная длина конвейера, так как тяговое усилие воспринимается одним канатом.

Ленточно-цепные конвейеры

Рис. 4.3Ленточно-цепной конвейер: а – схема конвейера; б – поперечное сечение

Ленточно-цепные конвейеры по своей схеме аналогичны ленточно-канатным, но вместо канатов тяговым органом их является одна или две цепи. Наиболее простой является конструкция с двумя тяговыми цепями, прикрепленными к краям ленты и огибающими приводные звездочки. На верхней ветви цепи и лента движутся по роликам, смонтированным на раме конвейера; на нижней ветви цепи движутся по полосам из износоустойчивой стали, а лента поддерживается только цепями.

Один из недостатков конвейера с двумя цепями, присоединенными к ленте, - разрывы ленты в местах ее прикрепления. Поэтому в последующих конструкциях были применены другие способы передачи ленте тягового усилия от цепи.

В конвейере, схема и поперечное сечение которого показаны на рис. 4.3, к звеньям цепи 1 прикреплены тарельчатые пластины 2, покрытые фрикционным материалом, на которые опирается средняя часть рабочей ветви ленты 3. Боковые части рабочей ветви опираются на обычные ролики 4. Холостая ветвь ленты движется по однороликовым опорам 5, а холостая ветвь цепи лежит на ленте. Цепь движется по направляющим 6 на ходовых роликах 7 и огибает приводную 8 и натяжную 9 звездочки, а лента огибает разгрузочный 10 и натяжной 11 барабаны и приводится в движение силой трения между пластинами 2 и нижней обкладкой рабочей ветви. Достоинство такого конвейера – возможность установки промежуточных приводов, что позволяет получить любую величину длины одного става.

В ленточно-цепных конвейерах используется также присоединение ленты при помощи различного рода зажимов к подвижным кареткам, соединенным тяговой цепью. Каретки могут иметь как ходовые, так и направляющие ролики, что позволяет применять ленточно-цепные конвейеры в непрямолинейных выработках. Так как при проходке криволинейных участков лента с одной стороны сжимается, а с другой растягивается, то ее или закрепляют на каретках так, чтобы она могла растягиваться и сжиматься без повреждения, или делают гофрированной (складчатой). Гофрированная лента легко проходит криволинейные участки и позволяет транспортировать груз на подъем до 30⁰.

Типажом на ленточно-цепные конвейеры предусмотрен выпуск 5 типов конвейеров. Их основные параметры: ширина несущего полотна 800 ÷ 1200 мм, производительность 250-600 т/ч, скорость движения 1,25 м/сек, ориентировочная длина 1500 м.

Пластинчатые конвейеры

Рис. 4.4Схема пластинчатого конвейера

Рис. 4.5Типы настила пластинчатых конвейеров: а – плоский; б – плоско-чешуйчатый; в – волнистый; г - коробчатый

Пластинчатый конвейер (рис. 4.4) состоит из одной или двух параллельных замкнутых тяговых цепей с укрепленными на них поперечными пластинами 1, частично перекрывающими друг друга. Пластины образуют сплошную чешуйчатую ленту. Цепи приводятся в движение от приводных звездочек 2. На противоположном конце конвейера цепи огибают хвостовые звездочки 3, которые соединяются с натяжным устройством. Пластинчатая лента перемещается на роликах, вследствие чего сопротивление передвижению и расход энергии на транспортирование в этих конвейерах значительно меньше, чем в скребковых.

Пластинчатые конвейеры применяются для транспортирования полезного ископаемого (уголь, руда), пустой породы и закладочного материала, а также для доставки материалов и оборудования и перевозки людей.

Достоинства пластинчатых конвейеров: перемещение груза несущим полотном (а не волочением по неподвижному желобу, как у скребковых конвейеров); небольшой расход энергии; незначительное измельчение перемещаемого груза; возможность установки в криволинейных выработках и применения промежуточных приводов, что позволяет транспортировать материалы практически на любое расстояние без перегрузки; прочность и долговечность конструкции.

Основные недостатки пластинчатых конвейеров: сложность конструкции, большой вес и высокая стоимость, трудность очистки пластин при влажных и липких материалах, склонность к заштыбовке направляющих для ходовых роликов, а также подшипников самих роликов. Однако вследствие значительных эксплуатационных достоинств пластинчатые конвейеры получают все большее применение в горной промышленности, особенно в криволинейных выработках.

Пластинчатые конвейеры, применяемые в горной промышленности, делятся:

1) по назначению: а) забойные, б) забойно-штрековые, в) штрековые и уклонные;

2) по исполнению несущего органа: а) жесткие (для прямолинейных выработок), б) изгибающиеся (для криволинейных выработок);

3) по типу опор несущего полотна: а) с неподвижными роликовыми опорами, б) с ходовыми роликами, движущимися вместе с полотном;

4) по числу цепей: а) одноцепные, б) двухцепные;

5) по количеству приводов: а) одноприводные, б) многоприводные;

6) по расположению приводов: а) с концевыми приводами, б) с промежуточными приводами.

Контрольные вопросы

1.Область применения конвейеров специальной конструкции.

2.Достоинства и недостатки ленточно-цепных, ленточно-канатных, пластинчатых конвейеров.

3.Особенности конструкции ленточно-цепных, ленточно-канатных, пластинчатых конвейеров.

Тема 5

Правила безопасности при установке грузолюдского конвейера. Автоматизация конвейерных линий