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 attività include il trasporto in galleria e il trasporto su strada. È il canale di trasporto di gallerie continue, fronti di scavo e magazzini di miniera sotterranei, aree di estrazione di riempimento o magazzini di miniera a terra e campi di roccia di scarto. Il trasporto in galleria include il trasporto autonomo 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 minerarie vibranti 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 mostrata 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. Dovrebbero essere tecnologicamente avanzati e affidabili, ragionevoli e vantaggiosi in termini economici, sicuri nel funzionamento, convenienti nella gestione, ridotti nel consumo energetico e ridotti negli investimenti.
(1) Transito ferroviario
Il trasporto ferroviario si riferisce generalmente al trasporto tramite locomotiva, 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,nastro trasportatoreo 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 3‰ ~ 5‰) ed è difficile 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 tipi: 600 mm, 762 mm e 900 mm. A seconda dello scartamento, le locomotive possono essere suddivise in locomotive a scartamento normale e a scartamento ridotto; a seconda della potenza utilizzata, le locomotive minerarie possono essere suddivise in locomotive elettriche, locomotive diesel e locomotive 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 facile manutenzione, all'elevata capacità di trasporto delle locomotive, all'alta velocità, all'elevata efficienza energetica e ai bassi costi di trasporto, è il motore più ampiamente utilizzato. Lo svantaggio è che le strutture 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 non sono consentite nella costruzione iniziale di miniere di gas di grandi dimensioni, 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 per l'alimentazione elettrica. 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 scintille, è adatto all'uso in miniere di gas senza la necessaria linea di alimentazione, è flessibile e adatto a piccole produzioni, sistemi di trasporto stradali irregolari e trasporto in galleria. Lo svantaggio è che l'investimento iniziale per l'attrezzatura di ricarica ha 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 veicolo a motore a batteria per superare le condizioni esterne. Non utilizzare in miniere ad alto contenuto di zolfo e con rischio di incendio naturale, in cui è necessario utilizzare un motore a batteria antideflagrante.
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 lavora in corsia di trasporto, l'alimentazione elettrica è a cavo, ma la distanza di trasporto dell'alimentazione elettrica a cavo non deve superare la lunghezza del cavo.
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, quindi 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, autopompe e veicoli sanitari e altri veicoli speciali.
(2) Trasporto senza binari
Negli anni '60, con il miglioramento delle attrezzature sotterranee senza binari, anche la tecnologia di estrazione mineraria sotterranea senza binari si sviluppò 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 presenta 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 con condizioni adatte per un'estrazione mineraria potenziata, il che può non solo migliorare la produttività del lavoro e la produzione delle miniere sotterranee, promuovere la continua espansione della scala produttiva, ma anche modificare il processo di estrazione, il metodo di estrazione e il sistema di scavo e trasporto di tali miniere. Soprattutto con lo sviluppo dell'automazione mineraria, dell'estrazione mineraria 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 scavo 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 far progredire 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 minori, 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 depurazione dei gas di scarico, i gas di scarico scaricati 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 addetti alla manutenzione qualificati e un'officina di manutenzione ben attrezzata.
d. Per facilitare 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 montato e rimontato, comodo e grande.
b. Utilizzando un telaio articolato, sterzo idraulico, la larghezza della carrozzeria è ridotta, il raggio di sterzata è piccolo.
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 arrampicata.
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 utilizzare e ha un elevato grado di automazione. Grazie all'utilizzo di nastri trasportatori 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 sottosuolo 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 a stope in base al luogo di utilizzo e alle attività di trasporto completate, che riceve e trasporta direttamente le rocce minerali dalla superficie di lavoro dell'estrazione mineraria. ② Trasporto con nastro trasportatore di raccolta dell'estrazione mineraria, che riceve le rocce minerali da due o più nastri trasportatori. ③ Trasporto con nastro trasportatore a tronco, trasporta tutte le rocce minerarie sotterranee, incluso il nastro trasportatore, alla superficie del trasporto con 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 nastro con scanalature profonde, trasportatori a nastro con bordo ondulato, trasportatori a nastro con motivo, trasportatori a nastro tubolare, trasportatori a nastro 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 nastro trasportatore nazionale ha raggiunto 8400 t/h, mentre la capacità massima del nastro trasportatore estero ha raggiunto 37500 t/h.
2. Lunga distanza di consegna. Finché la cinghia è sufficientemente resistente, da un punto di vista tecnico, la distanza di trasmissione del nastro trasportatore 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, in modo da ridurre i collegamenti intermedi come la stazione di trasferimento e gli investimenti infrastrutturali, evitando così l'interferenza con strade, ferrovie, montagne, fiumi e città dallo spazio o dal piano.
④Struttura semplice, sicura e affidabile. L'affidabilità del trasportatore a nastro è stata verificata 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 tramite nastro trasportatore è semplice, la potenza concentrata delle apparecchiature, l'elevato controllo e la facile automazione.
⑦ Presenta le caratteristiche di un basso grado di influenza meteorologica e di una lunga durata.
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Data di pubblicazione: 16-03-2023
