地下鉱山の主な生産システム – 2

2 地下交通

1) 地下交通の分類

地下輸送は、地下の金属鉱石と非金属鉱石の採掘と生産における重要なリンクであり、その作業範囲には駅輸送と道路輸送が含まれます。それは、連続ストップ、トンネル切羽および地下鉱山倉庫、充填採掘エリアまたは地上鉱山倉庫および廃岩場の輸送チャネルです。停車地輸送には、重力自動輸送、電気レーキ輸送、無軌道装置輸送(ショベル輸送、積込み機械または鉱山車両)、振動採掘機械輸送および爆発力輸送などが含まれます。 車道輸送には、段階勾配車線および傾斜路の輸送が含まれます。車線、つまり、ストープ漏斗、ストープ・パティオ、またはスリップ・ウェルの下の道路から地下貯蔵庫(または坑道入り口)までの間の道路輸送。

地下輸送の輸送手段と輸送設備による分類を表 3-4 に示す。

地下交通の分類

地下交通が正常かつ効果的に運行されるためには、必要な輸送補助設備が不可欠です。

2)地下交通システム

地下鉱山の輸送システムと輸送モードは、一般に鉱床の開発と設計で決定されます。決定する原則は、鉱床の発生条件、開発体制、採掘方法、採掘規模、生産耐用年数、輸送機器の開発状況、企業の経営レベルなどを考慮する必要がある。技術的には先進的で信頼性が高く、合理的で経済的に有利であり、運転が安全で管理が便利で、エネルギー消費が少なく投資が少なくて済むものでなければなりません。

(1) 鉄道輸送

鉄道輸送とは一般に機関車輸送を指し、国内外の地下鉱山の主な輸送手段です。鉄道輸送は主に鉱山車両、牽引装置、補助機械およびその他の機器で構成されており、多くの場合、鉱石をかき集め、積み込み、輸送を行う効果的な輸送システムで構成されています。ベルトコンベアーまたは無軌道輸送装置は、生産プロセスで鉱石、廃石、材料、設備、人員を輸送できます。これは、生産を組織し、鉱山の生産能力を決定する主な要因の 1 つです。

鉄道輸送の利点は、幅広い用途、大規模な生産能力 (機関車の数によって決まります)、無制限の輸送距離、優れた経済性、柔軟なスケジュール設定、分岐線に沿ってさまざまな鉱石を輸送できることです。欠点としては、輸送が断続的であること、作業組織のレベルに依存する生産効率に限界があること(通常3~5パーセント)、ライン勾配が大きすぎると輸送の安全性を確保することが難しいことである。

線路上を走るのが水平長距離輸送の主な手段です。線路の軌間は標準軌と狭軌に分けられます。標準軌は1435mm、狭軌は600mm、762mm、900mmの3種類に分かれます。異なる軌間に従って、機関車は標準軌の機関車と狭軌の機関車に分けられます。使用される動力の違いに応じて、鉱山機関車は電気機関車、ディーゼル機関車、蒸気機関車に分けられます。蒸気機関車は基本的に廃止され、ディーゼル機関車は通常地上のみに使用されます。電気機関車は電気エネルギーによって駆動され、電源の性質に応じて直流電気機関車と交流電気機関車に分けられ、直流電気機関車が最も広く使用されています。現在、多くのユーザーが周波数変換モーターカーを使い始めています。直流電気機関車は電源供給方式の違いによりワイヤー式電気機関車とバッテリー式電気機関車に分けられ、中国の非炭鉱地下使用の大部分はワイヤー式電気機関車である。

シンプルな構造、低コスト、便利なメンテナンス、大きな機関車輸送能力、高速性、高い電力効率、低い輸送コストにより、最も広く使用されています。欠点は、整流および配線設備の柔軟性が十分ではないことです。道路の広さと歩行者の安全性がパンタグラフと線路の間の火花に影響を与えるため、本格的なガス鉱山の初期建設では許可されていませんが、長期的にはモーターの総コストはバッテリーモーターのコストよりもはるかに低くなります。直流電圧は250Vと550Vです。

バッテリー電動機はバッテリーから電力を供給します。バッテリーは通常、地下のモーターガレージで充電されます。モーターのバッテリーがある程度使用されたら、充電されたバッテリーを交換することをお勧めします。この種の電気モーターの利点は、火花転倒の危険がなく、必要なラインを必要としないガス鉱山の使用に適しており、柔軟な使用が可能で、小出力、不規則な道路輸送システムおよび道路トンネル輸送に非常に適していることです。充電設備の初期投資は電力効率が低く、輸送コストが高いことがデメリットです。一般に、採掘段階ではワイヤーモーターが使用され、開発段階では外部条件を克服するためにバッテリーモーター車両が使用されます。爆破ガスのある帰路では、硫黄分が多く自然火災の危険がある鉱山では使用しないでください。防爆バッテリーモーターを使用する必要があります。

上記2種類に加えて、電気モーター、二重エネルギー電気機関車があり、主にワイヤー — バッテリー型電気機関車とケーブル型電気機関車に分けることができます。バッテリー電気機関車には自動充電器があり、稼働率を向上させ、柔軟性を高めることができます。輸送レーンで作業する場合は、ケーブル電源を使用しますが、ケーブル電源の輸送距離はケーブルの長さを超えてはなりません。

内燃機関車はライニングを必要とせず、投資が少なく、非常に柔軟です。しかし、構造が複雑で排気ガスによる大気汚染が発生するため、排気口に排気ガス浄化装置を設置したり、車道換気を強化する必要があります。現在、中国の鉱山は通気の良い坑道表層接合部や陸上輸送に使用されている鉱山は数えるほどしかなく、外国鉱山で使用されている鉱山が多くなっています。

鉱山車両は、鉱石(廃石)、人および車両、資材車両、爆発物車両、給水車、消防車、衛生車両、その他の特殊車両を輸送します。

(2)無軌道輸送

1960年代には、無軌道地下設備の改良により、無軌道採掘技術も急速に発展しました。

坑内採掘自動車は、坑内採掘専用に設計された自走式車両です。無軌道採掘技術を実現するための主要な輸送車両であり、機動性、柔軟性、マルチエネルギー、経済性の利点を備えています。地下採掘車両は、採掘の強化に適した条件を備えたあらゆる種類の地下鉱山で広く使用されており、地下鉱山の労働生産性と生産量を向上させ、生産規模の継続的な拡大を促進するだけでなく、採掘プロセス、採掘方法も変えることができます。およびそのような鉱山のトンネル掘削および輸送システム。特に近年の鉱山自動化、インテリジェント採掘などの技術やシステムの発展により、地下鉱山は無軌道採掘の無人化の方向に向かっています。

①坑内鉱山自動車輸送の主な利点は次のとおりです。

a.柔軟な機動性、幅広い用途、優れた生産可能性を備えています。切羽の採掘岩は、途中で移送することなく各荷降ろし現場に直接輸送することができ、荷降ろし現場の人員、資機材も移設することなく直接切羽に到達することができる。

b.特定の条件下では、地下鉱山用自動車輸送を使用すると、設備、鋼材、人員を適切に節約できます。

c.立坑施設の完全なセットが完成する前に、鉱体および散在エッジの採掘と輸送を促進し、促進することが可能です。

d.適切な輸送距離の条件下では、地下鉱山用自動車の輸送と生産のリンクが少なくなり、労働生産性が大幅に向上します。

②坑内自動車輸送のデメリットは以下の通りです。

a.坑内採掘車には排ガス浄化装置が設置されていますが、ディーゼルエンジンから排出される排ガスが地下の大気を汚染しており、完全に解決できていないのが現状です。通常、換気設備のコストを高めるために、換気を強化するなどの対策が講じられます。

b.地下鉱山の路面の状態が悪いため、タイヤの消耗が大きく、スペアパーツのコストが高くなります。

c.メンテナンスの負担が大きく、熟練したメンテナンス作業員と設備の整ったメンテナンス工場が必要です。
d.坑内採掘車の走行を容易にするためには、必要な道路断面サイズが大きくなり、開発コストが増加します。

③ 地上の自動荷降ろし車両と比較して、地下採掘車両は通常次のような構造上の特徴を持っています。

a.組立てができて、使い勝手も良く大型です。
b.連結シャーシ、油圧ステアリングを採用し、車体幅が狭く、回転半径が小さい。

c.車体高は一般的に2~3mと低く、狭くて低い地下空間での作業に適しており、重心が低いため登坂能力が向上します。

d.走行速度が遅く、エンジン出力も小さいため、排気ガスが低減されます。

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(3)ベルトコンベアー交通機関

ベルトコンベア輸送は、主に鉱物岩の輸送に使用される連続輸送モードであり、材料や人員も輸送できます。この輸送手段は、大規模な生産能力、安全性と信頼性、簡単な操作、高度な自動化を備えています。高強度テープの使用により、ベルトコンベア輸送は長距離、大量、高速という特徴を持ち、現代の鉱山機械の効率的な輸送の要件を満たします。

地下鉱石内でのベルトコンベア輸送の使用は、岩石の塊、交通量、道路の傾斜、カーブなどによって制限されます。一般に、粗い砕石岩(350mm未満)のみを輸送でき、量が多く、道路の傾斜が小さく、カーブがない場合の使用にのみ適しています。

地下ベルトコンベア輸送は、①採掘作業切羽から鉱石を直接受け取って輸送する、使用場所と完了した輸送作業に応じた停止ベルトコンベア輸送、②二者から鉱石を受け取る採掘収集ベルトコンベア輸送に分けられます。 ③ トランクベルトコンベア輸送。ベルトコンベアを含むすべての地下採掘岩石をベルトコンベア輸送の表面まで運びます。

ベルトコンベヤは基本構造により基本型と特殊型に分けられ、基本型は平型と溝型に分けられます。現在、代表的な特殊ベルトコンベヤには、深溝ベルトコンベヤ、波形エッジベルトコンベヤ、パターンベルトコンベヤ、管状ベルトコンベヤ、エアクッションベルトコンベヤ、加圧ベルトコンベヤ、ベンディングベルトコンベヤなどがあります。

ベルトコンベア搬送により、材料搬送工程の連続性を実現します。他の搬送装置と比較すると、次のような特徴があります。
①搬送能力。国内ベルトコンベアの最大能力は8400t / hに達し、外国のベルトコンベアの最大能力は37500t / hに達しています。
②配達距離が長い。技術的な観点から、十分な強度のベルトがあれば、伝送距離に制限はありません。国内ベルトコンベアの全長は15.84kmに達しました。
③地形適応力が強い。ベルトコンベアは、空間と水平面の緩やかな曲線から地形に適応し、乗り換え駅などの中間リンクを減らし、インフラ投資を削減し、道路、鉄道、山、川との干渉を回避します。 、宇宙や平面から見た川や都市。
④シンプルな構造で安全・安心です。ベルトコンベヤの信頼性は産業分野での多くの用途で実証されています。
⑤運用コストが低い。ベルトコンベアシステムの単位輸送あたりの時間とエネルギー消費量は、通常、すべてのバルクマテリアル車両または装置の中で最も低く、メンテナンスは簡単かつ迅速です。
⑥高度な自動化。ベルトコンベア搬送プロセスはシンプルで、電力設備の集中、高度な制御、自動化の実現が容易です。
⑦ 天候の影響が少なく、寿命が長いという特徴があります。

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投稿日時: 2023 年 3 月 16 日