Основные элементы подъемных установок.

Подъемная установка состоит из подъемного оборудования и горнотехнических сооружений.

К подъемному оборудованию относятся: подъемные машины, подъемные сосуды и канаты, разгрузочные и загрузочные устройства и др.

К горнотехническим сооружениям относятся:

1) сооружения, расположенные в околоствольном дворе (погрузочный бункер и камера для опрокидывателя при скиповом подъеме или приемная площадка при клетевом подъеме);

2) ствол шахты, оборудованный направляющими проводниками для клетей и скипов при вертикальном подъеме и рельсовыми путями для вагонеток и скипов при наклонном подъеме;

3) надшахтные сооружения, состоящие из копра и приемного бункера для разгрузки подъемных сосудов; при оборудовании подъема неопрокидными клетями вместо приемного бункера сооружается надшахтное здание с приемными площадками и откаточными путями.

На рис. 2 показаны схемы подъемных установок для вертикальных стволов

Над стволом шахты устанавливается надшахтный копер 1, на верхней площадке которого укреплены два направляющих (копровых) шкива 2. Подъем и спуск клетей 3 (рис. 2, а) и скипов 4(рис. 2, б) производится подъемной машиной 5 (см. рис. 2, а), находящейся в отдельном здании 6, расположенном на расстоянии 20—40 м от копра.

Подъемные канаты 7 перекинуты через направляющие шкивы и одним концом прикреплены к барабану подъемной машины, а другим — к шахтной клети или скипу.

При вращении барабана подъемной машины один канат навивается на него, поднимая клеть из шахты, а другой свивается, опуская вторую клеть в шахту. Подъемные сосуды одновременно: один загружаются в шахте, а второй разгружаются на поверхности на специальных приемных площадках.

В подъемных установках, оборудованных неопрокидными клетями, груженые вагонетки на нижней приемной площадке вкатываются в клеть, выталкивая из нее порожние вагонетки, и поднимаются по стволу до верхней приемной площадки в надшахтном здании, где груженые вагонетки выкатываются из клети, а порожние вагонетки вкатываются в нее. Затем процесс обмена вагонеток на приемных площадках повторяется.

В подъемных установках, оборудованных скипами, груженые вагонетки разгружаются в околоствольном дворе при помощи опрокидывателя 8 (см. рис. 2, б) в загрузочное устройство 9, откуда уголь загружается в скипы. Затем скипы поднимаются по стволу на поверхность и в надшахтном здании автоматически разгружаются в разгрузочный бункер. Скипы так же, как и клети, движутся в стволе по направляющим проводникам.

Околоствольные сооружения наклонной скиповой подъемной установки (рис. 3) состоят из камеры опрокидывателя 1 и загрузочного бункера 2с затвором 3. Скипы 4 движутся по наклонному стволу 5, а на поверхности — по эстакаде или станку копра 6. На поверхности скип входит в разгрузочные кривые 7 и разгружается в приемный бункер 8.Опорой наклонной эстакады служит металлическая ферма 9с укрепленными на ней направляющими шкивами 10. Подъемная машина 11находится в отдельном здании 12.

Грузы по наклонным стволам транспортируются канатным или конвейерным подъемом. Канатный подъем может осуществляться подъемными машинами с концевыми канатами (одноконцевым с одним канатом и двухконцевым с двумя канатами) или лебедками для откатки бесконечным канатом.

Подъем концевыми канатами может быть скиповым, клетевым или вагонеточным.

Скиповой подъем предназначен для транспортирования угля по стволу при угле наклона более 25°. Для выполнения вспомогательных операций при скиповом подъеме в большинстве случаев необходим клетевой подъем. Скиповой подъем перед другими видами канатного подъема имеет следующие преимущества: большую производительность; меньший вагонеточный парк, так как отпадает необходимость иметь вагонетки в стволе и на верхней приемной площадке; меньшее сечение ствола; небольшой штат обслуживающего персонала на приемных площадках.

Клетевой подъем применяется при угле наклона более 25°. Для шахт небольшой производительности клетевой подъем является главным и вспомогательным, а для шахт большой производительности— только вспомогательным.

Вагонеточный подъем применяется при угле наклона ствола 5—25°. При большем угле наклона подъем в вагонетках по рельсовому пути возможен при условии принятия мер, препятствующих высыпанию угля. В зависимости от производительности шахты подъем производят одной вагонеткой или составом из нескольких вагонеток. Материалы транспортируют в тех же вагонетках, что и уголь, или в вагонетках специального тип

В вагонетках специального типа (козы, платформы) спускают лес, рельсы, трубы и горно-шахтное оборудование.

Для перевозки людей предназначены также специально оборудованные вагонетки.

Подъем бесконечным канатом в вагонетках производят при угле наклона до 20°, реже — до 25°. Этот вид подъема применяют редко, так как установка непригодна для подъема и спуска людей и, кроме того, необходима большая ширина ствола.

Конвейерный подъем применяют в наклонных стволах с углом наклона до 18°. При этом вместо копров, зданий подъемных машин и других надшахтных устройств сооружают только одну наклонную галерею, иногда с небольшим надшахтным зданием. Конвейеры размещают в стволе и галерее, а привод с разгрузочной головкой

 

Вопрос 11

Скиповые подъемы

СКИПОВЫЙ ПОДЪЁМНИК (а. skip winder; н. Gefa?forderantage; ф. extraction par skips; и. maquina de extraccion соn skip) — установка для транспортировки полезного ископаемого или горной породы в скипах по рельсовым путям с горизонтов карьера, расположенных ниже 150-200 м. Относится к комбинированным видам карьерного транспорта.

 

Основная элементы скипового подъемника: рельсовый путь, скипы, подъёмная машина, копер, тяговый канат, перегрузочные устройства в карьере и на поверхности. Распространены преимущественно одноканатные двухскиповые подъёмники с двухбарабанными подъёмными машинами (грузоподъёмность скипов до 45 т). При грузоподъёмности скипов 65-90 т более эффективны двухскиповые многоканатные бобинные и блоковые подъёмные установки; при грузоподъёмности более 200 т — односкиповые многоканатные установки с противовесом.

Скиповые рельсовые пути располагают в траншее с прямолинейным или ломаным продольным профилем на постоянном или временном нерабочем борту карьера. Угол подъёма пути в зависимости от угла откоса карьера 20-45°. Для скипов грузоподъёмностью до 50 т применяют рельсовые пути обычной колеи, для повышения устойчивости скипов грузоподъёмностью 50-80 т колея увеличивается до 3-5 м. Вдоль скипового пути устраивается ступенчатая пешеходная дорожка для обслуживающего персонала.

Скипы загружают непосредственно из автосамосвалов или из бункеров. Конструкция погрузочных эстакад разборная для удобства перемещения их при удлинении линии скипового подъемника по мере понижения горных работ. Разгрузка скипа в бункер на поверхности производится опрокидыванием кузова вперёд или назад при помощи направляющих кривых или гидроопрокидывателей. Пульт управления скипового подъемника размещается, как правило, на верхней площадке копра. Возможна полная автоматизация работы скипового подъемника.

Характеристики скипового подъемника: высота подъёма 60-240 м, скорость подъёма 4-10 м/с, производительность 650-2000 т/ч. Основные достоинства скипового подъемника: большой угол подъёма, перемещение горных пород или полезных ископаемых по кратчайшему пути, возможность подъёма крупных кусков породы без предварительного дробления и работа с большими, чем у других видов карьерного транспорта, скоростями, простота конструкции, технического обслуживания и ремонта, малая энергоёмкость, возможность раздельного подъёма вскрышных пород и различных типов и сортов полезных ископаемых. Недостатки: высокая трудоёмкость и значительные затраты на строительство скипового подъемника и перенос перегрузочных пунктов, большая металлоёмкость.

 

Вопрос 12

Клетьевой подъемник

Клетьевые подъемники (лифты) в промышленности строительных материалов применяют главным образом для подъема грузов на верхние этажи промышленных зданий и складов. По числу клетей (кабин) эти подъемники подразделяют на одноклетьевые и двухклетьевые. По типу привода различают подъемники, оборудованные барабанными лебедками и лебедками с канатоведущими шкивами. [1]

Клетьевые подъемники с приводом от барабанных лебедок по схеме принципиально не отличаются от клетьевых подъемников с приводом от лебедок с канатоведущими шкивами, но кабины и противовесы в первых подвешивают к отдельным канатам, попеременно навиваемым на барабаны. Скорость движения клетей не превышает 1 м / сек, обычно она равняется 0 2 - 0 6 м / сек.

Клетьевые подъемники (так называемые лифты) предназначены исключительно для вертикального перемещения грузов и людей в клети, движущейся в жестких направляющих. Они имеют большое применение в различных промышленных предприятиях, а также в магазинах и в жилых домах. Клетьевые подъемники разделяются на грузовые и пассажирские. По роду привода они разделяются на электрические (фиг. Наибольшее применение имеют подъемники с электроприводом. Для клетьевых подъемников применяются лебедки барабанного типа и лебедки с канатоведущими шкивами. Указатель глубины клетье-вого подъемника. Указатель глубины клетье-вого подъемника.

В клетьевых подъемниках применяют как механические, так и электрические ограничители скорости. Применяются также скиповые и клетьевые подъемники. Клетьевой подъем может быть эффективен при применении вагонеток для горизонтального транспорта породы. Клеть поднимает одну или две вагонетки. Производительность клети соответствует примерно производительности скипового подъемника.

 

Вопрос 13

Вагонеточный подъем.

При вагонеточном подъеме руду поднимают по стволу с наклоном 18-25° в вагонетках или составах из вагонеток. Подъемная машина устанавливается на поверхности и вытягивает составы с помощью каната. Вагонеточный подъем применяется редко и только на шахтах с производительностью до 100, максимум 200 тыс. Т в год с глубины не более 100м. Каждую вагонетку, привезенную к стволу, при вагонеточном подъеме необходимо предварительно осматривать, часть вагонеток отбраковывать, поэтому организация вагонеточного подъема усложнена. (На рудниках ''Печенганикель'' оборудовали ряд стволов для джигового подъема руды в вагонетках, но по указанной выше причине отказались от этого и используют джиги лишь для спуска – подъема материала и оборудования.)

Новые способы подъема руды. Подъем в настоящее время является одним из наиболее совершенных звеньев в технологии добычи руды, причем и скиповой, и конвейерный подъемы полностью автоматизированы. Однако оба эти способа подъема (да и любой непрерывный подъем, например, гидравлический) при взрывной отбойке руды требуют больших подземных выработок для бункеров, дробилок и т.п. Желательно такое комплексное решение подъема и транспорта руды, при котором руда могла бы перемещаться от забоя о дневной поверхности в крупных кусках и без промежуточных перегрузок. При ограниченной мощности шахт это условие может быть обеспечено подъемом в клетях и самоходным оборудованием, о чем сказано выше. Для крупных же шахт целесобразно работать над созданием ситемы рельсового транспорта, преодолевающего значительные уклоны (25-45°). В этих системах могут быть использованы некоторые уже разработанные принципы, например принцип системы “Секама”. (Секционные поезда перемещаются стационарными приводами; сцепление с полкой, имеющейся на поезде, осуществляется пневмошинным колесом; расстояние между приводами несколько меньше6 чем длина поезда; уклоны пути до 45°.)

Гидравлический подъем требует предварительного измельчения материала до крупности по карайней мере минут 100 мм, желательно – минус 50 мм. Это недостаток. Достоинство же состоит в том, что трубопровод может быть размещен в стволе малого сечения или в малой части сечения вспомогательного ствола7 Гидравлический подъем применяли пока лишь в опытном порядке. Он может найти применение преимущественно на крупных шахтах с механической отбойкой руды, при которой крупность кусков обычно не превышает 50 мм, в частности – на калийных шахтах (с использованием насыщенного солевого раствора).

 

Вопрос 14

Типы вагонеток.

На горнодобывающих предприятиях страиы для подземной откатки грузов применяют следующие типы рудничных вагонеток (рис. 7): с глухим неопрокидным кузовом (а), с опрокидным кузовом (б), саморазгружающиеся через боковую откидную стенку (е), с от-кидным днищем.

Основными элементами конструкции грузовых ваголеток явля-ются рама, скаты, кузов, сцепные устройства н буфера.Рама представляет собой несущую конструкцию. Ее изготовляют из двух продольных швеллеров специального профлля. Рама с полускатами может соединяться жестко или при помощи резиновых амортизаторов. В большегрузных глухих рудничных вагонетках рама опирается на полускаты через рессорные пружины, чтр смягчает удары при движении и равномерно распределяет нагрузку от колес на рельсы. Кузов вагонетки изготовляют из стальных листов толщиной 5—6 мм. С рамой его соединяют жестко (глухие вагонетки) или шарнирно.

Буфера предназначены для смягчения ударов вагонеток друг о друга и для удобства сцепки и расцепки вагонеток. Они бывают жесткими и эластичными, что достигается за счет пружин и резиновых прокладок.

Сцепные устройства служат для соединения вагонеток в состав и передачи тягового усилия. По способу действия сцепки делят на простые, требующие ручной сцепки-расцепки вагонов, и автоматические, требующие ручных операций только при расцепке вагонеток. Сцепки для вагонеток с глухим неопрокидным кузовом не должны препятствовать их разгрузке в круговых опрокидывателях. Такие сцепки называют вращающимися.

 

В настоящее время для горных предприятий Советского Союза разработан новый тип рудничных вагонеток, характеристика которых приведена в табл. 1.

Вагонетки с глухим кузовом широко применяются в горнорудной промышленности. Они наиболее удобны в эксплуатации, так как просты по конструкции и весьма прочны. К недостаткам этого типа

Таблица 1

Грузоподъемность лифтов в кг. Грузоподъемность лифтов в кг.

Грузонесущей частью клетьевых подъемников является клеть, которая должна вмещать транспортируемые грузы или пассажиров. Конструкция клети должна быть простой, прочной и удобной в эксплуатации. Обычно пассажирская клеть имеет дверь, раздвижную или распашную с одной стороны, для входа и выхода пассажиров. Подъемные механизмы клетьевых подъемников оборудуются колодочными тормозами, устанавливаемыми на барабане.

При использовании клетьевых подъемников для выдачи полезных ископаемых (главные подъемы небольших шахт) на выгрузку вагонеток при обычных клетях затрачивается значительное время. Одновременно усложняется и система откаточных путей, располагаемых на откаточной площадке. Более удобными в этих случаях являются опрокидные клети. Она состоит из основной рамы 3, на которой установлены направляющие башмаки клети. При разгрузке клети этот ролик входит в фасонные направляющие 4, устанавливаемые на копре.

Во всех клетьевых подъемниках (за исключением многоканатного подъема) клеть подвешивается на одном конце грузового каната. По правилам технической эксплуатации эта подвеска дублируется устройством, предохраняющим кабину от падения при обрыве штанги. Узел барабанов подъемной машины клетьевого подъемника. Узел барабанов подъемной машины клетьевого подъемника.

Редукторы подъемных машин клетьевых подъемников, как правило, выполняются с цилиндрическими колесами с косыми или шевронными зубьями. При передаточных числах до 12 они обычно делаются одноступенчатыми, при больших передаточных числах - двухступенчатыми.

 

Вопрос 15

Конвейерный подъем

Для конвейерного подъема по стволам используются только ленточные конвейеры. Они могут транспортировать руду в кусках приблизительно не более 200 мм, во избежание слишком сильного износа конвейерной ленты.

Тележно-ленточные конвейеры6 созданные кафедрой транспортных машин Московского Горного Института и институтом Гипроникель, предназначены для руды любой крупности. Они проходят испытания и, возможно, позволят осуществить конвейерный подъем руды в кусках крупностью до 1-1,5 м.

Применительно же к освоенным ленточным конвейерам для конвейерного подъема необходимо предварительно пропускать руду через механические дробилки с разгрузочным отверстием не более 200 мм. Угол наклона конвейеров 16-17° (L: H? 3,3: 10). На одну приводную станцию приходится от 300 до 600 м конвейера, следовательно, на каждые 100-180 м высоты подъема необходима отдельная приводная станция, а при высоте подъема6 например, 500 м требуется 3-5 подземных приводных станций с необходимыми для них камерными выработками.

Производительность конвейерного подъема практически не ограничена. При ширине ленты 2000 мм конвейер может выдавать до 12-18 млн. т руды в год, что соответсвует производительности крупнейших рудников мира. Конвейерный подъем по двум стволам при ширине ленты 2000 мм применяется на Криворожском руднике им. Кирова–Артем производительностью 15 млн. т в год, на апатитовом Кировском руднике производительностью 10 млн. т в год и на ряде зарубежных рудников.

При конвейерном подъеме обычно вскрывают сразу несколько горизонтов (рис. 30),всю руду перепускают на нижний горизонт в дробильную установку, из которой руда поступает на ленточный конвейер. При вскрытии II очереди руда с нижних горизонтов транспортируется конвейером в бункер I очереди. Ствол получается зигзагообразный в связи с небольшим углом наклона.

Преимущества конвейерного подъема по сравнению со скиповым: 1) практически неограниченная производительность при любой глубине; 2) внекоторых случаях можно исключить полностью рельсовый транспорт руды, если подавать руду к дробильной установке самоходным оборудованием. (это возможно при безэтажной выемке, в частности в пологих залежах, под которыми может быть оборудована дробильная установка конвейерного ствола.)

Недостатки 1) увеличенная (приблизительно в 3 раза) длина ствола; 2) необходимы подземные приводные станции6 требующие значительного объема камер; 3) необходимо тщательное наблюдение за потоком руды на питателе во избежание поступления на конвейер металлических предметов и возможность серьезных повреждений конвейера (на длину до 1 км) при недосмотрах; 4) необходима подземная дробильная установка, тогда как в случае скипового подъема при ограниченной производительности шахты или мягкой руде можно обойтись и без дробильной установки.

 

Вопрос 16