Горные машины и проведение горных выработок. Ленточный конвейер

Введение

 

Ленточный конвейер – специальное устройство, выполняющее непрерывно функцию транспортировки, с объединенными в единую конструкцию механизмами: грузонесущим и тяговым (замкнутая гибкая лента). В движение ленточный конвейер приводит сила трения, которая возникает между лентой и приводным барабаном. Опорой по всей длине ленты служат неподвижные роликоопоры.

В России ленточные конвейеры впервые стали востребованы в 1861 году. Тогда инженер А.Лопатин получил авторское свидетельство на свое изобретение: транспортирующая машина для золотодобычи. Они применялись в горной промышленности. Это актуально и по сей день. Уже в 1931 году на территории СССР в шахтах Донбасса впервые появились подземные ленточные конвейеры. Начиная с 1936 года подобные конвейеры стали выпускаться серийно. Они все чаще стали появляться не только на малых карьерах, но и на крупных. Их применение стало настолько популярным, что уже к 1980 году статистические данные смогли дать такие показатели: 80 % использования на наклонных выработках, 26% - на горизонтальных. Чуть позже, когда в современную горную промышленность внедрились циклично-поточные технологии, область применения более мощных ленточных конвейеров распространилась на рудные карьеры, а также на производства в качестве подъемных механизмов.

Сегодня все чаще можно встретить ленточные конвейеры на различных производствах и в промышленности. В шахтах и карьерах специалисты с помощью ленточных конвейеров поднимают полезные ископаемые на поверхность с огромной глубины забоин. После этого конвейер служит транспортирующим механизмом: доставляет горную «добычу» к обогатительным фабрикам или до погрузочного пункта спецтранспорта на поверхности.

Иногда такой вид конвейера служит транспортирующим механизмом, доставляющим полезные ископаемые непосредственно к потребителю. Например, руду он доставляет на металлургический завод, а уголь – к теплоэнергоцентралю.

Нередко можно встретить специальные ленточные конвейеры в шахтах, с помощью которых перемещаются люди по наклонным выработкам.  

Ленточные конвейеры целесообразно применять на карьерах с годовой производительностью более 10 миллионов тонн, при расстоянии транспортирования груза от 5 до 12 километров, угле наклона до 18 градусов, глубине карьера до 250 метров. При транспортировании неабразивных и малоабразивных грузов, с максимальным размером куска до 400 миллиметров. Если размер куска больше требуется установка дробильных агрегатов.

Проанализировав основные функциональные особенности ленточных конвейеров можно выделить следующие достоинства:

 

1. Высокая автоматичность и непрерывность действия;
2. Высокая производительность;
3. Возможность транспортирования груза под большими углами;
4. Простота оперативного управления;
5. Низкая металлоёмкость.

Помимо перечисленных достоинств ленточный конвейер имеет ряд недостатков:

1. Значительный износ конвейерной ленты;
2. Высокая энергоёмкость;
3. Низкая стабильность погрузочно-транспортного комплекса;
4. Ограниченная область применения;
5. Резкое увеличение затрат при транспортировании груза на большие расстояния.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава I.  Условия проведения работ

1. Условия, влияющие на организацию

горно-разведочных работ

Единственным условием, влияющим на проведение горно-разведочных работ, является расчлененность рельефа. Данное условие позволяет нам рассматривать два способа вскрытия рудного тела и после расчета трудозатрат выбрать наиболее оптимальный.

 

 

2. Горно-геологические условия

В данном разделе описываются горно-геологические условия и факторы, влияющие на проведение горно-разведочных работ. К ним относятся:

• физические и физико-механические свойства;
• горно-геологические факторы.

Они оформлены в таблицу 1.1.

Основные свойства горных пород и осложняющие факторы, влияющие на проведение горно-разведочных работ

Т а б л и ц а 1.1

Горные  породы	Плот- ность кг/м3	Порис- тость, %	Коэф. крепости	σсж, кг/см2	Абразивность мг	Бури мость	Взрываемость, кг/м3	Трещиноватость	Устойчивость	Обводненность м3/ч
Сланцы углистые глинистые	1800	23	2,7	270	8 (II)	VIII	0,35	II	неустойчивые	8
Фосфориты пластовые	2900	4	8,2	820	25 (IV)	XII	0,70	V	устойчивые	8
Кварциты мелкозернистые	2500	1	17,1	1710	55 (VI)	XVI	1,7	IV	устойчивые	8

Разрез сложен разными по устойчивости породами. Сланцы оказываются неустойчивыми, а фосфориты и кварциты наоборот устойчивыми.

Пористость пород в разрезе меняется от 1%  до 23%, от кварцитов до сланцев соответственно, преимущество составляют породы с пористостью 23%.

Коэффициент крепости колеблется от 2,7 до 17,1. Если у кварцитов коэффициент большой 17,1, то у сланцев он составляет всего 2,7.

По шкале абразивности породы: сланцы (малоабразивные), фосфориты (среднеабразивные), кварциты (повышенной абразивности).

По буримости породы представлены от VIII до XVI категориями, преимущество составляют породы VIII категории.

По взрываемости породы от легковзрываемых (0,35), до весьма трудновзрываемых (1,7). Также в разрезе имеются трудновзрываемые фосфориты (0,75).

Сланцы в разрезе сильнотрещиноватые, фосфориты практически составляют монолит, а кварциты малотрещиноватые (весьма крупноблочные).

Породы в разрезе обводнены, сила водопритока - 8 м3/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава II. Горно-разведочные выработки и способы

их проведения

2.1. Обоснование выбора  типа горно-разведочной

выработки

Горно-геологической задачей является вскрытие тела полезного ископаемого (фосфориты пластовые) на отметке 950 м. Для решения этой задачи рассмотрим два варианта:

1) с  поверхности до глубины 950 м необходимо провести вертикальную горную выработку (шурф), а на глубине 950 м необходимо использовать вскрывающую горизонтальную горную выработку (рассечку);

2) на  отметке 950 м необходимо провести горизонтальную горную выработку (штольню).

 

2.2. Выбор параметров поперечного  сечения 

горно-разведочной выработки

Так как заданием не указан отбор технологической пробы, приведём Sм к ближайшему типовому в соответствии с ГОСТ:

1) исходя  из того, что глубина шурфа 30 м, для безопасного ведения горных  работ и размещения необходимого  оборудования выбираем сечение  для вертикальной горной выработки  Sм = 4,0 м2. Параметры шурфа: длина 2360мм, ширина 1700 мм.

2) в  связи с тем, что вскрывающая  горизонтальная выработка временная, крепление будет осуществляться  лесом, следовательно, форма выработки  трапециевидная. Длина рассечки 41 м, значит породу удобнее транспортировать  скрепером, тогда выбираем ближайшее  наиболее подходящее сечение  Sм = 2,0 м2. Параметры рассечки следующие: обозначение сечения Т-2,0, Sсеч=2,0 м2 , b1= 900 мм, b2=1320 мм, h=1850 мм. Параметры на проведение штольни будут такими же как и у рассечки.

 

2.3. Обоснование выбора  способа проведения горно-разведочной  выработки

Для обоснования выбора способа проведения горно-разведочной выработки используем метод сравнения трудозатрат, определенных для каждого из применяемых в нашем случае способов.

Результаты расчета трудозатрат приведены в таблицах № 2.1- 2.6.

 

 

 

 

 

 

 

Проходка шурфа с применением БВР и подъемом породы механизированным способом. Бурение шпуров ручными перфораторами

Т а б л и ц а 2.1

№№ п/п	Породы	Мощность пород по оси выработки, м	Буримость по ЕНВ	Норма времени на 1п.м. выработки	Трудозатраты, бр/см.
1	Сланцы	5	VIII	0,28	1,40
2	Сланцы	25	VIII	0,42	10,50
Итого:		30			11,90

 

Проходка шурфа с применением БВР и подъемом породы механизированным способом. Бурение шпуров ручными электросверлами

Т а б л и ц а 2.2

№№ п/п	Породы	Мощность пород по оси выработки, м	Буримость по ЕНВ	Норма времени на 1п.м. выработки	Трудозатраты, бр/см.
1	Сланцы	5	VIII	0,28	1,40
2	Сланцы	25	VIII	0,41	10,25
Итого:		30			11,65

 

Проходка рассечки с применением БВР, бурение шпуров установками типа УПБ с погрузкой породы скреперами

Т а б л и ц а 2.3

№№ п/п	Породы	Мощность пород по оси выработки, м	Буримость по ЕНВ	Норма времени на 1п.м. выработки	Трудозатраты, бр/см.
1	Сланцы	26	VIII	0,39	10,14
2	Фосфориты	5	XII	0,50	2,50
3	Кварциты	10	XVI	0,71	7,10
Итого:		41			19,74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проходка рассечки с применением БВР, бурение шпуров установками типа УПБ с погрузкой породы вручную

Т а б л и ц а 2.4

№№ п/п	Породы	Мощность пород по оси выработки, м	Буримость по ЕНВ	Норма времени на 1п.м. выработки	Трудозатраты, бр/см.
1	Сланцы	26	VIII	0,75	19,50
2	Фосфориты	5	XII	0,98	4,90
3	Кварциты	10	XVI	1,33	13,30
Итого:		41			37,70

 

Проходка штольни с применением БВР, бурение шпуров установками типа УПБ с погрузкой породы скреперами

Т а б л и ц а 2.5

№№ п/п	Породы	Мощность пород по оси выработки, м	Буримость по ЕНВ	Норма времени на 1п.м. выработки	Трудозатраты, бр/см.
1	Сланцы	10	VIII	0,39	3,90
2	Фосфориты	5	XII	0,50	2,50
3	Кварциты	14	XVI	0,71	9,94
Итого:		29			16,34