2. Подземный транспорт
1) Классификация подземного транспорта
Подземная транспортировка является важным звеном в добыче и производстве подземных металлических и неметаллических руд, и ее сфера применения включает в себя транспортировку из забоев и автомобильную транспортировку. Она представляет собой транспортный канал для непрерывных забоев, забоев и подземных шахтных складов, засыпных зон или подземных шахтных складов и полей отвальных пород. Транспортировка из забоев включает в себя самоходную транспортировку, транспортировку электрическими граблями, транспортировку безрельсовым оборудованием (экскаваторами, погрузчиками или горнодобывающими машинами), транспортировку вибрационными горными машинами и транспортировку взрывными силами и т. д. Автомобильная транспортировка включает в себя транспортировку по выровненным и наклонным полосам, то есть автомобильную транспортировку между забойной воронкой, забойным двором или выработкой под штреком до подземного хранилища (или входа в штольню).
Классификация подземного транспорта по виду и типу транспортного средства представлена в таблицах 3-4.
Классификация подземного транспорта
Для обеспечения нормального и эффективного функционирования подземного транспорта необходимо соответствующее вспомогательное транспортное оборудование.
2) Подземная транспортная система
Транспортная система и способ транспортировки подземных рудников, как правило, определяются при разработке и проектировании месторождений. При определении принципов следует учитывать условия залегания месторождения, систему разработки, метод добычи, масштабы добычи, срок службы оборудования, состояние развития транспортной техники и уровень управления предприятия. Система должна быть технологически продвинутой и надежной, экономичной и выгодной, безопасной в эксплуатации, удобной в управлении, с низким энергопотреблением и минимальными инвестициями.
(1) Железнодорожный транспорт
Железнодорожный транспорт, как правило, подразумевает локомотивную перевозку, являющуюся основным видом транспортировки подземных рудников как в стране, так и за рубежом. Железнодорожный транспорт в основном состоит из горнодобывающих машин, тягового оборудования, вспомогательной техники и другого оборудования, часто образуя эффективную транспортную систему с граблями для руды, погрузкой и разгрузкой.ленточный конвейерИспользование безрельсового транспортного оборудования в производственном процессе позволяет перевозить руду, отвалы, материалы, оборудование и персонал. Это один из главных факторов, организующих производство и определяющих производственную мощность шахты.
Преимуществами железнодорожного транспорта являются широкое применение, большая производительность (определяемая количеством локомотивов), неограниченная дальность перевозки, хорошая экономичность, гибкое планирование и возможность перевозки различных руд по разветвленной линии. Недостатками являются прерывистость перевозок, зависимость производительности от уровня организации работы (обычно 3–5 ‰), а также сложность обеспечения безопасности перевозки при слишком больших уклонах линии.
Движение по рельсам является основным видом горизонтальной транспортировки на большие расстояния. Ширина колеи делится на стандартную и узкую. Стандартная колея составляет 1435 мм, а узкая колея делится на 3 вида: 600 мм, 762 мм и 900 мм. В зависимости от ширины колеи локомотивы делятся на стандартные и узкие; в зависимости от используемой мощности горнодобывающие локомотивы делятся на электровозы, дизельные локомотивы и паровозы. Паровозы в основном выведены из эксплуатации, а дизельные локомотивы, как правило, используются только на поверхности. Электровозы приводятся в движение электрической энергией; в зависимости от типа источника питания электровозы делятся на электровозы постоянного тока и электровозы переменного тока, при этом электровозы постоянного тока используются чаще всего. В настоящее время многие пользователи начали использовать электровозы с частотным преобразователем. В зависимости от типа источника питания электровозы постоянного тока делятся на электровозы с проводным питанием и электровозы с аккумуляторным питанием, и подавляющее большинство подземных работ в неугольных шахтах Китая используют электровозы с проводным питанием.
Благодаря простой конструкции, низкой стоимости, удобству обслуживания, большой грузоподъемности, высокой скорости, высокой энергоэффективности и низким транспортным расходам, он является наиболее широко используемым. Недостатком является недостаточная гибкость в плане выпрямительных и электромонтажных работ; размеры проезжей части и безопасность пешеходов влияют на искрообразование между пантографом и линией, поэтому на начальном этапе строительства крупных газовых шахт искрообразование между пантографом и линией не допускается. Однако в долгосрочной перспективе общая стоимость двигателя значительно ниже, чем у аккумуляторного двигателя. Напряжение постоянного тока составляет 250 В и 550 В.
Аккумуляторный электродвигатель использует батарею для выработки электроэнергии. Зарядка батареи обычно производится в подземном гараже. После того, как батарея в двигателе израсходована до определенного уровня, рекомендуется заменить заряженную батарею. Преимуществом этого типа электродвигателей является отсутствие опасности искрообразования, пригодность для использования в газовых шахтах без необходимости прокладки линий электропередачи, гибкость в использовании, а также высокая пригодность для маломощных систем, неровных дорог и тоннельных дорог. Недостатком является низкая эффективность преобразования энергии и высокие транспортные расходы при первоначальных инвестициях в зарядное оборудование. Как правило, на этапе добычи полезных ископаемых используются аккумуляторные двигатели, а на этапе разработки можно использовать аккумуляторные двигатели для преодоления внешних условий. В шахтах с взрывоопасной атмосферой и высоким содержанием серы, а также в шахтах с высокой пожарной опасностью, не следует использовать аккумуляторные двигатели.
В дополнение к двум вышеупомянутым видамэлектродвигателиСуществуют двухрежимные электродвигатели, которые в основном делятся на электровозы проводного — аккумуляторного типа и кабельного типа. На аккумуляторных электровозах имеется автоматическое зарядное устройство, которое позволяет повысить коэффициент использования и гибкость применения. При работе на транспортной полосе используется кабельное питание, но расстояние транспортировки с использованием кабельного питания не должно превышать длину кабеля.
Локомотивы с двигателями внутреннего сгорания не требуют облицовки, имеют низкие инвестиционные затраты и отличаются высокой гибкостью. Однако их конструкция сложна, а выхлопные газы загрязняют воздух, поэтому необходимо устанавливать устройства очистки выхлопных газов в выпускном отверстии и усиливать вентиляцию выработок. В настоящее время лишь немногие шахты в Китае используют хорошо вентилируемые штольни и наземные стыки, а за рубежом таких шахт гораздо больше.
Горнодобывающая техника перевозит руду (отходы горных пород), людей и транспортные средства, машины для перевозки материалов, машины для перевозки взрывчатых веществ, водовозы, пожарные машины, санитарные машины и другие специализированные транспортные средства.
(2) Безрельсовый транспорт
В 1960-х годах, с усовершенствованием подземного безрельсового оборудования, технология подземной безрельсовой добычи полезных ископаемых также получила стремительное развитие.
Подземная горная машина — это самоходное транспортное средство, специально разработанное для подземных шахт. Она является основным средством передвижения, позволяющим реализовать технологию безрельсового горного дела, и обладает преимуществами мобильности, гибкости, многоэнергетической эффективности и экономичности. Подземные горные машины широко используются во всех типах подземных шахт с подходящими условиями для повышения эффективности добычи, что позволяет не только повысить производительность труда и объемы производства, способствовать непрерывному расширению масштабов добычи, но и изменить процесс добычи, методы добычи, а также систему проходки и транспортировки в таких шахтах. Особенно с развитием технологий и систем автоматизации шахт, интеллектуального горного дела и других технологий в последние годы, подземные шахты движутся в направлении беспилотной добычи без рельсов.
①Основные преимущества автомобильного транспорта в подземных шахтах заключаются в том, что
а. Гибкая мобильность, широкий спектр применения и большой производственный потенциал. Горная порода из забоя может транспортироваться непосредственно к каждой точке разгрузки без промежуточных перегрузок, а персонал, материалы и оборудование на точке разгрузки также могут напрямую попадать в забой без перегрузок.
б. При определенных условиях использование подземного автомобильного транспорта в горнодобывающей промышленности позволяет существенно сэкономить оборудование, сталь и персонал.
c. До завершения строительства всего комплекса шахтных сооружений возможно продвижение и упрощение добычи и транспортировки рудных тел и отдельных участков.
d. При разумных условиях транспортировки грузов расстояние между подземными горными выработками и производственными путями меньше, что может значительно повысить производительность труда.
②Недостатки автомобильного транспорта при подземной добыче полезных ископаемых заключаются в следующем:
а. Хотя подземные горные вагонетки оснащены устройствами очистки выхлопных газов, выхлопные газы, выбрасываемые дизельными двигателями, загрязняют подземный воздух, и эта проблема до сих пор не решена полностью. Для увеличения стоимости вентиляционного оборудования обычно используются такие меры, как усиление вентиляции.
б. Из-за низкого качества дорожного покрытия подземных шахт расход шин велик, и стоимость запасных частей возрастает.
c. Объем работ по техническому обслуживанию велик, необходимы квалифицированные специалисты и хорошо оборудованная ремонтная мастерская.
d. Для облегчения движения подземных горных вагонеток требуется большой размер участка выработки, что увеличивает стоимость разработки.
③ По сравнению с саморазгружающимися наземными транспортными средствами, подземные горнодобывающие машины обычно имеют следующие конструктивные особенности:
а. Легко собирается и монтируется, удобный большой колодец.
б. Благодаря использованию шарнирно-сочлененного шасси и гидравлического рулевого управления ширина кузова автомобиля невелика, а радиус поворота мал.
c. Высота кузова кабини невелика, обычно 2-3 м, что подходит для работы в узком и низком подземном пространстве, а низкий центр тяжести повышает проходимость.
d. Низкая скорость движения и небольшая мощность двигателя, что снижает выбросы выхлопных газов.
(3)Ленточный конвейертранспорт
Ленточный конвейер — это непрерывный способ транспортировки, используемый в основном для перевозки минеральных пород, а также для перевозки материалов и персонала. Этот вид транспортировки обладает высокой производительностью, безопасностью и надежностью, простотой в эксплуатации и высокой степенью автоматизации. Благодаря использованию высокопрочной ленты, ленточный конвейер обладает такими характеристиками, как большая протяженность, большой объем и высокая скорость, что отвечает требованиям эффективной транспортировки современного горнодобывающего оборудования.
Применение ленточных конвейеров для транспортировки руды в подземных выработках ограничено размером горной породы, объемом перевозок, уклоном выработки, наличием поворотов и т.д. Как правило, транспортировка возможна только для крупнозернистой руды (менее 350 мм), и такие конвейеры подходят только для больших объемов, с небольшим уклоном выработки и без поворотов.
Подземная ленточная транспортировка может быть разделена на: ① ленточную транспортировку в забое в зависимости от места ее использования и выполняемых задач, которая непосредственно принимает и транспортирует минеральные породы из горного выработки. ② ленточную транспортировку для сбора горных пород, которая принимает минеральные породы с двух или более ленточных конвейеров. ③ ленточную транспортировку по стволу, которая перемещает все подземные горные породы, включая породы, до поверхности.
Ленточные конвейеры можно разделить на основные и специальные типы в зависимости от их базовой конструкции, при этом основные типы делятся на плоские и с рифленой поверхностью. В настоящее время к типичным специальным ленточным конвейерам относятся конвейеры с глубокими канавками, конвейеры с гофрированными краями, ленточные конвейеры с рисунком, трубчатые ленточные конвейеры, ленточные конвейеры с воздушной подушкой, прижимные ленточные конвейеры, гибкие ленточные конвейеры и так далее.
Ленточный конвейер обеспечивает непрерывность процесса транспортировки материалов. По сравнению с другими конвейерными системами, он обладает следующими характеристиками:
①Производительность конвейера. Максимальная производительность отечественных ленточных конвейеров достигла 8400 т/ч, а максимальная производительность зарубежных ленточных конвейеров — 37500 т/ч.
②Большая дальность доставки. При наличии достаточно прочной ленты, с технической точки зрения, дальность передачи ленточного конвейера не ограничена. Длина одного ленточного конвейера в стране достигает 15,84 км.
③ Высокая адаптивность к рельефу местности. Ленточный конвейер может адаптироваться к рельефу местности, изменяя как пространственную, так и горизонтальную кривизну, что позволяет сократить количество промежуточных звеньев, таких как перевалочные станции, и снизить инвестиции в инфраструктуру, избегая таким образом помех со стороны дорог, железных дорог, гор, рек и городов.
④Простая конструкция, безопасность и надежность. Надежность ленточного конвейера подтверждена многочисленными примерами его применения в промышленности.
⑤Низкие эксплуатационные расходы. Время в пути и энергопотребление на единицу транспортировки с помощью ленточного конвейера обычно самые низкие среди всех видов транспортных средств или оборудования для перевозки сыпучих материалов, а техническое обслуживание простое и быстрое.
⑥ Высокая степень автоматизации. Ленточный конвейер обеспечивает простой процесс транспортировки, высокую концентрацию силового оборудования, превосходный контроль и легкую автоматизацию.
⑦ Он характеризуется низкой степенью влияния погодных условий и длительным сроком службы.
Веб:https://www.sinocoalition.com/
Email: sale@sinocoalition.com
Телефон: +86 15640380985
Дата публикации: 16 марта 2023 г.
