2 Trasporto sotterraneo
1) Classificazione del trasporto sotterraneo
Il trasporto sotterraneo è un collegamento importante nell'estrazione e nella produzione di minerali metallici e non metallici sotterranei, e il suo ambito di applicazione include il trasporto in galleria e il trasporto su strada. È il canale di trasporto per la galleria continua, il fronte di scavo e il deposito sotterraneo di una miniera, l'area di estrazione di riempimento o il deposito di una miniera a terra e il campo di roccia di scarto. Il trasporto in galleria include il trasporto a gravità, il trasporto con rastrello elettrico, il trasporto di attrezzature senza cingoli (trasporto con pala, macchina caricatrice o veicoli minerari), il trasporto con macchine vibranti per l'estrazione e il trasporto con forza esplosiva, ecc. Il trasporto su strada include il trasporto della corsia di livellamento e della corsia inclinata, ovvero il trasporto su strada tra l'imbuto di galleria, il patio di galleria o la carreggiata sottostante il pozzo di scorrimento fino al silo di stoccaggio sotterraneo (o all'ingresso della galleria).
La classificazione del trasporto sotterraneo in base alla modalità di trasporto e all'attrezzatura di trasporto è riportata nella Tabella 3-4.
Classificazione del trasporto sotterraneo
Per garantire il normale ed efficace funzionamento del trasporto sotterraneo, è indispensabile disporre delle necessarie attrezzature ausiliarie di trasporto.
2) Sistema di trasporto sotterraneo
Il sistema e la modalità di trasporto di una miniera sotterranea sono generalmente determinati durante lo sviluppo e la progettazione dei giacimenti minerari. I principi stabiliti dovrebbero considerare le condizioni di esistenza del giacimento, il sistema di sviluppo, il metodo di estrazione, la scala di estrazione, la durata di vita della produzione, lo stato di sviluppo delle attrezzature di trasporto e il livello di gestione dell'impresa. Dovrebbe essere tecnologicamente avanzato e affidabile, conveniente e conveniente in termini economici, sicuro nel funzionamento, pratico nella gestione, con consumi energetici ridotti e investimenti ridotti.
(1) Transito ferroviario
Il trasporto ferroviario si riferisce generalmente al trasporto con locomotive, che rappresenta il principale mezzo di trasporto nelle miniere sotterranee in patria e all'estero. Il trasporto ferroviario è composto principalmente da veicoli minerari, attrezzature di trazione, macchinari ausiliari e altre attrezzature, spesso costituiti da un efficiente sistema di trasporto con rastrello per il minerale, sistema di carico,trasportatore a nastroo mezzi di trasporto senza cingoli, nel processo produttivo possono trasportare minerali, detriti, materiali, attrezzature e personale. È uno dei principali fattori che organizzano la produzione e determinano la capacità produttiva della miniera.
I vantaggi del trasporto ferroviario sono l'ampia diffusione, l'elevata capacità produttiva (determinata dal numero di locomotive), la distanza di trasporto illimitata, la buona economicità, la flessibilità degli orari e la possibilità di trasportare una varietà di minerali lungo la linea di biforcazione. Lo svantaggio è che il trasporto è intermittente, l'efficienza produttiva dipende dal livello di organizzazione del lavoro e presenta limitazioni (generalmente del 3‰ ~ 5‰) e la difficoltà a garantire la sicurezza del trasporto quando la pendenza della linea è eccessiva.
Il trasporto su rotaia è la principale modalità di trasporto orizzontale a lunga distanza. Lo scartamento dei binari si divide in scartamento normale e scartamento ridotto. Lo scartamento normale è di 1435 mm, mentre quello ridotto si divide in 3 tipologie: 600 mm, 762 mm e 900 mm. A seconda dello scartamento, le locomotive possono essere suddivise in scartamento normale e scartamento ridotto; a seconda della potenza utilizzata, le locomotive minerarie possono essere suddivise in elettriche, diesel e a vapore. Le locomotive a vapore sono state sostanzialmente eliminate e le locomotive diesel sono generalmente utilizzate solo per il trasporto di superficie. Le locomotive elettriche sono azionate da energia elettrica; a seconda della natura dell'alimentazione, le locomotive elettriche possono essere suddivise in locomotive elettriche a corrente continua e locomotive elettriche a corrente alternata; la locomotiva elettrica a corrente continua è la più utilizzata. Ora molti utenti hanno iniziato a utilizzare i motori a conversione di frequenza. A seconda della modalità di alimentazione, le locomotive elettriche a corrente continua si dividono in locomotive elettriche a filo e locomotive elettriche a batteria, e la stragrande maggioranza delle locomotive sotterranee non minerarie in Cina sono a filo.
Grazie alla sua struttura semplice, ai bassi costi, alla manutenzione agevole, all'elevata capacità di trasporto, all'alta velocità, all'elevata efficienza energetica e ai bassi costi di trasporto, è il motore più diffuso. Lo svantaggio è che gli impianti di rettifica e cablaggio non sono sufficientemente flessibili; le dimensioni della carreggiata e la sicurezza dei pedoni influiscono sulla scintilla tra il pantografo e la linea, che non è consentita nella costruzione iniziale di importanti miniere di gas, ma a lungo termine il costo totale del motore è molto inferiore a quello di un motore a batteria. La tensione CC è di 250 V e 550 V.
Il motore elettrico a batteria è una batteria che fornisce elettricità. La batteria viene generalmente caricata nel garage sotterraneo del motore. Dopo che la batteria del motore è stata utilizzata fino a un certo punto, è consigliabile sostituirla. Il vantaggio di questo tipo di motore elettrico è che non vi è alcun rischio di innesco di scintille, ed è adatto all'uso in miniere di gas senza la necessità di una linea di alimentazione, è versatile e si adatta a piccole produzioni, sistemi di trasporto stradali irregolari e trasporto in galleria. Lo svantaggio è che l'investimento iniziale per l'attrezzatura di ricarica comporta una bassa efficienza energetica e costi di trasporto elevati. Generalmente, il motore a filo viene utilizzato nella fase di estrazione mineraria e nella fase di sviluppo può utilizzare il motore a batteria per superare le condizioni esterne. Non utilizzare motori a batteria antideflagranti in miniere ad alto contenuto di zolfo e con rischio di incendio naturale.
Oltre ai due tipi di cui sopramotori elettriciEsistono motori elettrici a doppia energia, che possono essere principalmente suddivisi in locomotive elettriche a batteria e locomotive elettriche a cavo. La locomotiva elettrica a batteria è dotata di un caricabatterie automatico, che può migliorare il tasso di utilizzo e la flessibilità. Quando si opera in corsia di trasporto, l'alimentazione via cavo è necessaria, ma la distanza di trasporto dell'alimentazione via cavo non deve superare la lunghezza del cavo stesso.
Le locomotive a combustione interna non necessitano di rivestimento, richiedono investimenti ridotti e sono molto flessibili. Tuttavia, la struttura è complessa e i gas di scarico inquinano l'aria, pertanto è necessario installare un dispositivo di purificazione dei gas di scarico all'uscita di scarico e rafforzare la ventilazione della carreggiata. Attualmente, solo poche miniere in Cina vengono utilizzate per la sezione di giunzione superficiale delle gallerie ben ventilate e per il trasporto di superficie, mentre un numero maggiore di miniere viene utilizzato all'estero.
I veicoli per l'estrazione mineraria trasportano minerali (pietre di scarto), persone e veicoli, veicoli per materiali, veicoli esplosivi, autocisterne, camion dei pompieri e veicoli sanitari e altri veicoli speciali.
(2) Trasporto senza binari
Negli anni '60, con il miglioramento delle attrezzature per l'estrazione mineraria sotterranea senza binari, anche la tecnologia per l'estrazione mineraria sotterranea senza binari si è sviluppata rapidamente.
L'automobile per l'estrazione mineraria sotterranea è un veicolo semovente appositamente progettato per le miniere sotterranee. È il principale mezzo di trasporto per realizzare la tecnologia di estrazione mineraria senza cingoli e offre i vantaggi di mobilità, flessibilità, multi-energia ed economicità. I veicoli per l'estrazione mineraria sotterranea sono ampiamente utilizzati in tutti i tipi di miniere sotterranee che offrono condizioni idonee per un'attività estrattiva ottimizzata, il che non solo può migliorare la produttività del lavoro e la produttività delle miniere sotterranee, promuovere la continua espansione della scala produttiva, ma anche modificare il processo di estrazione, i metodi di estrazione, lo scavo e il sistema di trasporto di tali miniere. Soprattutto con lo sviluppo dell'automazione mineraria, dell'estrazione intelligente e di altre tecnologie e sistemi negli ultimi anni, le miniere sotterranee si stanno muovendo verso la direzione dell'estrazione mineraria senza cingoli.
①I principali vantaggi del trasporto automobilistico nelle miniere sotterranee sono che
a. Mobilità flessibile, con un'ampia gamma di applicazioni e un grande potenziale produttivo. La roccia da estrazione del fronte di scavo può essere trasportata direttamente a ciascun sito di scarico senza trasferimenti intermedi, e anche il personale, i materiali e le attrezzature presenti nel sito di scarico possono raggiungere direttamente il fronte di lavoro senza trasferimenti.
b. In determinate condizioni, l'uso di mezzi di trasporto minerari sotterranei può consentire di risparmiare attrezzature, acciaio e personale.
c. Prima del completamento dell'intera serie di strutture di pozzo, è possibile accelerare e facilitare l'estrazione e il trasporto di giacimenti minerari e margini sporadici.
d. In condizioni di ragionevole distanza di trasporto, i collegamenti di trasporto automobilistico e di produzione nelle miniere sotterranee sono ridotti, il che può migliorare significativamente la produttività del lavoro.
2. Gli svantaggi del trasporto automobilistico nelle miniere sotterranee sono i seguenti:
a. Sebbene i vagoni per le miniere sotterranee siano dotati di un dispositivo di purificazione dei gas di scarico, i gas di scarico emessi dal motore diesel inquinano l'aria sotterranea, un problema che al momento non può essere completamente risolto. Misure come il potenziamento della ventilazione vengono solitamente utilizzate per aumentare il costo delle apparecchiature di ventilazione.
b. A causa della scarsa qualità del manto stradale delle miniere sotterranee, il consumo degli pneumatici è elevato e il costo dei pezzi di ricambio aumenta.
c. Il carico di lavoro di manutenzione è elevato, sono necessari operai specializzati e un'officina di manutenzione ben attrezzata.
d. Per agevolare la guida dei carri minerari sotterranei, la sezione stradale richiesta è ampia, il che aumenta i costi di sviluppo.
3 Rispetto ai veicoli autoscaricanti da terra, i veicoli per l'attività mineraria sotterranea presentano solitamente le seguenti caratteristiche strutturali:
a. Può essere assemblato e riassemblato, comodo e grande.
b. Grazie all'utilizzo di telaio articolato e sterzo idraulico, la larghezza della carrozzeria è ridotta e il raggio di sterzata è ridotto.
c. L'altezza della carrozzeria è bassa, generalmente 2~3 m, il che la rende adatta per lavorare in spazi sotterranei stretti e bassi, con un baricentro basso, che aumenta la capacità di salita.
d. La velocità di guida è bassa e la potenza del motore è ridotta, riducendo così le emissioni di scarico.
(3)Nastro trasportatoretrasporto
Il trasporto tramite nastro trasportatore è un metodo di trasporto continuo, utilizzato principalmente per il trasporto di rocce minerali, ma può anche trasportare materiali e personale. Questo metodo di trasporto offre un'elevata capacità produttiva, è sicuro e affidabile, semplice da usare e ha un elevato grado di automazione. Grazie all'utilizzo di nastri ad alta resistenza, il trasporto tramite nastro trasportatore offre le caratteristiche di lunga distanza, grandi volumi e alta velocità, soddisfacendo i requisiti di trasporto efficiente delle moderne attrezzature minerarie.
L'utilizzo del trasporto tramite nastro trasportatore nel settore minerario sotterraneo è limitato dalla massa rocciosa, dal volume di traffico, dalla pendenza della carreggiata, dalle curve e così via. Generalmente, è possibile trasportare solo minerali grossolanamente frantumati (inferiori a 350 mm), adatti solo per grandi volumi, piccole pendenze della carreggiata e assenza di curve.
Il trasporto sotterraneo con nastro trasportatore può essere suddiviso in: ① Trasporto con nastro trasportatore di deposito, in base al luogo di utilizzo e alle attività di trasporto completate, che riceve e trasporta direttamente le rocce minerali dalla zona di lavoro della miniera. ② Trasporto con nastro trasportatore di raccolta della miniera, che riceve le rocce minerali da due o più nastri trasportatori. ③ Trasporto con nastro trasportatore principale, trasporta tutte le rocce minerarie sotterranee, incluso il nastro trasportatore, alla superficie del nastro trasportatore.
I trasportatori a nastro possono essere suddivisi in tipi base e speciali in base alla struttura di base, e il tipo base si divide in piatto e scanalato. Attualmente, i trasportatori a nastro speciali più rappresentativi includono trasportatori a gola profonda, trasportatori a nastro con bordo ondulato, trasportatori a nastro sagomato, trasportatori a nastro tubolare, trasportatori a cuscino d'aria, trasportatori a nastro pressurizzato, trasportatori a nastro curvilineo e così via.
Il trasporto tramite nastro trasportatore garantisce la continuità del processo di trasporto dei materiali. Rispetto ad altri sistemi di trasporto, presenta le seguenti caratteristiche:
①Capacità di trasporto. La capacità massima del trasportatore a nastro nazionale ha raggiunto le 8400 t/h, mentre quella del trasportatore a nastro estero ha raggiunto le 37500 t/h.
2. Lunga distanza di consegna. Finché il nastro trasportatore è sufficientemente resistente, dal punto di vista tecnico, la distanza di trasmissione non è limitata. La lunghezza singola del nastro trasportatore nazionale ha raggiunto i 15,84 km.
3. Elevata adattabilità al terreno. Il nastro trasportatore può adattarsi al terreno, dalle curve moderate dello spazio al piano orizzontale, riducendo così i collegamenti intermedi, come le stazioni di trasferimento, e gli investimenti infrastrutturali, evitando così l'interferenza con strade, ferrovie, montagne, fiumi e città, sia in termini di spazio che di piano.
④Struttura semplice, sicura e affidabile. L'affidabilità del trasportatore a nastro è stata comprovata da numerose applicazioni in campo industriale.
⑤Bassi costi operativi. Il consumo orario e di energia per unità di trasporto del sistema di trasporto a nastro è solitamente il più basso tra tutti i veicoli o le attrezzature per il trasporto di materiali sfusi, e la manutenzione è semplice e veloce.
⑥ Elevato grado di automazione. Il processo di trasporto del nastro trasportatore è semplice, concentrato su apparecchiature potenti, con elevato controllo e facile automazione.
⑦ Presenta le caratteristiche di basso grado di influenza atmosferica e lunga durata.
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Data di pubblicazione: 16-03-2023
