Крутонаклонный конвейер КНК
-
По вопросам проектирования, поставки, ремонта крутонаклонных конвейеров обращайтесь на conveyor@zavodkalinin.ru
Член-корр. АН СССР А.О. Спиваковский и проф. М.Г. Потапов доказали, что «наиболее экономичным видом транспорта для глубоких карьеров является конвейерный транспорт». Применение ЦПТ позволяет снизить стоимость транспортирования горной массы, т. к. известно, что при углублении карьера на каждые 100 м затраты на транспорт возрастают при использовании автомобилей в 1.5 раза, а конвейеров – только на 5–6%.
В конце 2009 г. было завершено изготовление и отгрузка уникального крутонаклонного конвейера с прижимной лентой (КНК-270) для Навоийского ГМК.
Потребность в создании крутонаклонного подъема на карьере «Мурунтау» возникла в связи с достижением запредельной (нерентабельной) для автотранспорта высоты подъема (более 550 м) и планами углубления карьера до 1000 м.
Краткие технические характеристики КНК-270, транспортируемой горной массы и условий эксплуатации:
техническая производительность
- по массе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3500 т/ч
- по объему . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2000 м3/ч
эксплуатационная производительность
- суточная . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . до 53.5 тыс. т
- годовая . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 млн т
- высота подъема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 м
- угол наклона крутонаклонной части . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37°
- ширина лент . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2000 мм
- скорость лент . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.15 м/с
- установленная мощность приводов . . . . . 5040 (630D8) кВт
- подводимое напряжение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6000 В
- гранулометрический состав транспортируемых скальных пород
- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0–300 мм (60%)
- . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300–1200 мм (38.5%)
- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . более 1200 мм (1.5%)
- размер кусков после дробления . . . . . . . . . не более 300 мм
- плотность в целике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6 т/м3
- насыпная плотность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.75 т/м3
- предел прочности на сжатие . . . . . . . . . . . . . . . . . до 250 МПа
- максимально допустимая скорость ветра . . . . . . . . . . 25 м/с
- среднегодовое количество осадков . . . . . . . . . . . . . . 129 мм
Конвейер КНК-270, представляет собой уникальный транспортный агрегат, не имеющий по высоте подъема, производительности, условиям эксплуатации аналогов в мире. В таблице приведены сравнительные показатели нового КНК, созданного для карьера «Мурунтау», и наиболее мощного КНК, эксплуатировавшегося на руднике «Майданек» (Югославия) до 1996 г.
конвейер
На поверхности карьера доставленная крутонаклонным конвейером 4 перегружается горная масса на складской конвейер 5 типа КС-3500. Доставляемая этим конвейером руда загружается в думпкары, а при их отсутствии отправляется в штабель склада без остановки транспортной линии ЦПТ-руда. Таким образом, обеспечивается непрерывность работы комплекса.
Основой комплекса является мощный крутонаклонный двухленточный конвейер КНК-270. Его схема, параметры и конструкция разрабатывались на основе требований заказчика – Навоийского ГМК – и с учетом сложных условий эксплуатации: сейсмичности зоны карьера (7 баллов по 12-бальной шкале); сейсмичности от массовых взрывов (до 8 баллов); перепада температур –28.8°… +48.6°C, а также горнотехнических требований, сформулированных заказчиком. Например, несмотря на значительные длину конвейера и высоту подъема груза, по требованию заказчика была исключена перегрузка руды непосредственно после ее подъема на поверхность. Заказчик также поставил задачу обеспечить высокие показатели надежности конвейера: коэффициент технической готовности – не ниже 0.717 на период ввода в эксплуатацию и 0.803 после завершения опытной эксплуатации и некоторые другие.
Конвейер КНК-270 имеет две замкнутые ленты: нижнюю грузонесущую St 5400 и верхнюю прижимную St 3500, рабочая ветвь которой прижимает транспортируемую горную массу к рабочей ветви грузонесущей ленты. Прижимная лента на крутонаклонной части конвейера располагается над грузонесущей лентой.
Условно КНК-270 можно разделить на три части (рис. 2):
загрузочную A (пологую), крутонаклонную B и разгрузочную C (горизонтальную) длиной 368 м. Крутонаклонная часть соединяется с загрузочной и разгрузочной частями плавными переходными участками D, E.
Обе ленты – грузонесущая 1 и прижимная 2 – движутся по роликовым опорам 3 как у обычных ленточных конвейеров. Отличие заключается в том, что рабочая ветвь прижимной ленты прижимается к транспортируемому на грузонесущей ленте грузу катками прижимных устройств, а по краям – непосредственно к поверхности этой ленты. На крутонаклонной части B конвейера установлены специальные прижимные устройства, создающие дополнительное к силам тяжести прижимной ленты и груза прижимное усилие.
Это позволяет обеспечить прижатие груза к грузонесущей ленте и увеличить силы трения между грузом и рабочими поверхностями прижимной и грузонесущей лент.
Увеличенные силы трения удерживают транспортируемый груз между лентами от его сползания вниз по крутонаклонной части конвейера при углах транспортирования свыше 18°. Как известно, этот угол является предельным углом наклона для обычных одноленточных конвейеров.
КНК оборудован роликами, оснащенными храповым механизмом, который позволяет им вращаться только в одну сторону и способствуют стопорению ленты при сползании в случае ее обрыва. Кроме того, на конвейере предусмотрено устройство-ловитель холостой ветви грузонесущей ленты.
Привод грузонесущей ленты – двухбарабанный, прижимной ленты – однобарабанный. Приводы оснащены футерованными барабанами, редукторами с передаточным отношением 20.63, асинхронными унифицированными электродвигателями АК3-13-62-8 УХЛ4 и позволяют развивать в лентах значительные тяговые усилия: в грузонесущей – около 1260 кН, в прижимной – около 520 кН. Привода снабжены тормозами ТКП-600.
В загрузочной части A конвейера расположены механизмы натяжения грузонесущей и прижимной лент, предусмотрены участки для стыковки лент при их навеске.
Металлоконструкция става крутонаклонной части B КНК=270 состоит из шарнирно соединенных секций, опирающихся на стойки 6, установленные на подуступах карьера. Став конвейера крутонаклонной части включает десять унифицированных секций длиной 51 м каждая и укороченные переходные секции. Опорные стойки 6 става соединены шарнирами с его секциями и опорными элементами.
В загрузочной части A став КНК имеет изогнутый в вертикальной плоскости опорный участок, состоящий из коротких секций и образующий нижний переходный участок D конвейера. Этот участок металлоконструкции става опирается на катки специальной опорной стойки, что обеспечивает ему возможность свободно смещаться в продольном направлении при изменении температурных и других условий эксплуатации конвейера.
В верхней части C КНК имеется якорная секция 8, размещенная на борту карьера. Этой секцией удерживается вся крутонаклонная часть конвейера от сползания вниз. В якорной секции также расположен привод прижимной ленты.
Привод грузонесущей ленты находится в конце горизонтальной части КНК, где осуществляется разгрузка руды на складской конвейер 10.
Для удобства обслуживания и ремонта КНК-270 снабжен ремонтной тележкой с грузоподъемными механизмами и механическим приводом для ее передвижения (на рис. 2 не показаны). Кроме того, для текущих осмотров КНК оборудован лифтовой установкой для перемещения обслуживающего персонала по крутонаклонной части конвейера. Над приводной станцией грузонесущей ленты предусмотрена установка электрического мостового крана типа 30/5, а также размещение другого грузоподъемного и ремонтного оборудования, в том числе для первичной навески и замены лент, их вулканизации.
В заключение отметим, что, как известно, значительная часть карьеров по открытой добыче полезных ископаемых вошли в категорию глубоких и эта тенденция продолжается. Применение крутонаклонного конвейерного подъема в составе ЦПТ является практически единственным экономически эффективным решением. Внедрение конвейеров с прижимной лентой позволяет не только снизить затраты на доставку горной массы и уменьшить себестоимость готового продукта, но и улучшить экологию карьеров.
Создание КНК-270 и на его основе комплекса ЦПТ-руда при успешном их внедрении может быть не только новым этапом в развитии горного машиностроения и технологии добычи с использованием ЦПТ, но и основой перехода разработки полезных ископаемых открытым способом на более глубокие горизонты и углубления карьеров без снижения и даже с увеличением эффективности горных производств.