КОНВЕЙЕРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ
CONVEYOR PLANT FOR OPEN DEVELOPMENT

Настоящее изобретение относится к конвейерной установке для открытой разработки, выполненной для размещения над наклонным уступом бункера разработки, с помощью которой можно производить транспортировку ископаемого материала с нижнего проходческого уровня на подошве очистного горизонта открытой разработки на верхний проходческий уровень на поверхности земли, гранича с бункером открытой разработки, причем предусмотрен, по меньшей мере, один скип, который может быть загружен на нижнем проходческом уровне и из которого ископаемый материал может быть выгружен на верхнем проходческом уровне, причем предусмотрены, по меньшей мере, один несущий трос для приема груза и направления и один тяговый трос для привода в движение скипа, причем, по меньшей мере на верхнем проходческом уровне смонтирован опорный элемент, на котором крепят несущий трос и направляют тяговый трос.
Заявка DE 10 2012 100 765 A1 раскрывает конвейер с большим углом подъема для размещения на уступе бункера очистного забоя, с помощью которого можно производить транспортировку ископаемого материала с нижнего проходческого уровня, в частности, из подошвы очистного горизонта, на верхний проходческий уровень, образованный, в частности, поверхностью земли, содержащий расположенную на уступе трассу. По трассе возможно перемещение первого скипа и второго скипа в направлении друг к другу и скипы на трассе соединены между собой общим тяговым средством. Трасса содержит стальную конструкцию с каркасной конструкцией и рельсы, по которым скипы могут перемещаться с помощью рельсовых колес. Для крепления трассы служат несколько расположенных на равном расстоянии друг от друга точек крепления, с помощью которых трасса зафиксирована в массиве горных пород уступа. Конструкция трассы обуславливает дорогостоящее исполнение конвейера с большим углом подъема при высоких расходах на конструирование и сооружение. Для случаев использования при меньшей производительности, при которых оборудование необходимо, в частности, монтировать с малыми затратами и также вновь демонтировать и при которых оно не служит для использования в промышленных масштабах, известный конвейер с большим углом наклона пригоден лишь условно. Он выполнен скорее для длительного использования на очень большой открытой горной разработке и задача настоящего изобретения заключается в упрощении исполнения, сооружения и монтажа конвейера с большим углом наклона. При этом конвейер с большим углом наклона должен быть пригоден, в частности, для преодоления также малых высот транспортировки между нижним и верхним проходческими уровнями. В частности, конвейер в соответствии с описанным выше конструктивным исполнением должен входить в соединение с бункером очистной выемки открытой горной разработки по возможности лишь в немногочисленных местах.
Меньшие по размеру конвейерные установки известны из лесного хозяйства, как показывает, например, заявка US 3,011,653 A. Эта установка содержит систему тросов с несущим тросом и тяговым тросом, причем тяговый трос соединен с кареткой, на которой в подвешенном состоянии может располагаться груз. Показанная установка, однако, не подходит по размерам для транспортировки ископаемого материала из открытой горной разработки и также не поддается классификации, поскольку загрузка и разгрузка установки может быть целесообразным образом произведена только при наличии древесины.
Заявка АТ 512 828 А2 показывает следующую конвейерную установки, в частности, для горного использования, причем установка выполнена для так называемой трелёвки леса на протяжении дистанции по высоте. Показанная установка также непригодна для транспортировки ископаемого материала из бункера открытой горной разработки.
Задача настоящего изобретения состоит в создании такой конвейерной установки для расположения над наклонным уступом бункера открытой горной установки, которая должна быть пригодна для транспортировки ископаемого материала с нижнего проходческого уровня из подошвы очистного горизонта бункера открытой разработки на верхний проходческий уровень, образованный, например, поверхностью земли, и установка должна отличаться несложным исполнением и возможностью легкого монтажа. В частности, конвейерная установка должна быть выполнена таким образом, чтобы она, несмотря на пригодность к транспортировке больших масс, имела несложную, легкую конструкцию и содержала лишь небольшое количество опорных точек на бункере открытой разработки.
Эта задача решается посредством конвейерной установки в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения в совокупности с отличительными признаками. Предпочтительные усовершенствования изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В соответствии с изобретением для решения этой задачи предусмотрено, что на нижнем проходческом уровне сооружена станция загрузки с грузового автомобиля и к ней может быть подведен скип, так что ископаемый материал можно загружать в скип с использованием процесса засыпки из грузового автомобиля, который может въезжать на станцию загрузки из грузового автомобиля, и что на верхнем проходческом уровне сооружена станция приема ископаемого материала и над ней можно направлять скип, в результате чего ископаемый материал может быть выгружен из скипа в средство приема ископаемого материала и в результате чего конвейерная установка выполнена для интеграции в режим транспортировки ископаемого материала грузовыми автомобилями.
Основной идеей изобретения является усовершенствование конвейерной установки для открытой разработки, которая может быть выполнена без трассы, причем конвейерная установка продолжает оставаться пригодной для интеграции в режим транспортировки ископаемого материала грузовыми автомобилями. Интеграции в режим транспортировки грузовыми автомобилями достигают в соответствии с настоящим изобретением уже тогда, когда ископаемый материал может быть переведен, по меньшей мере, на нижнем проходческом уровне из грузового автомобиля в скип конвейерной установки, в результате чего грузовой автомобиль более не должен преодолевать разности в высотах. Грузовой автомобиль может оставаться на нижнем проходческом уровне, то есть на подошве очистного горизонта, и может быть отчетливо уменьшен износ грузового автомобиля. Ископаемый материал может представлять собой вскрышную породу, руды, горную породу, уголь или прочие минералы, причем с особым преимуществом вместимость скипа согласована с вместимостью грузового автомобиля. Таким образом, можно обеспечить синхронность между разгрузкой грузового автомобиля на подошве очистного горизонта и заполнением скипа, причем в рамках настоящего изобретения конвейерная установка может быть выполнена с одним скипом или также двумя скипами и причем два скипа могут перемещаться в маятниковом режиме по отношению друг к другу.
Несложное исполнение конвейерной установки с системой тросов, содержащей, по меньшей мере, один несущий трос и один тяговый трос, позволяет добиться несложной, филигранной конструкции конвейерной установки без расположения трассы на уступе бункера открытой горной разработки, в результате чего конвейерная установка может быть квалифицирована также для меньших по размеру открытых разработок, каменных карьеров или открытых рудников. Многие добывающие предприятия работают с грузовыми автомобилями в каменных карьерах или известняковых карьерах при полезной нагрузке от 15 т до 35 т на грузовой автомобиль и имеют производительность по транспортировке от 500 т/час до 1000 т/час. Конвейерная установка настоящего изобретения должна быть квалифицирована для этого сегмента, что достигается за счет несложного исполнения конвейерной установки, однако, с возможностью загрузки с грузового автомобиля на нижнем проходческом уровне.
На верхнем проходческом уровне конвейерная установки содержит станцию приема ископаемого материала, которая, например, также образована как станция загрузки грузового автомобиля, и средства приема ископаемого материала могут быть представлены, по меньшей мере, одним грузовым автомобилем, который перемещается без преодоления дальнейшей разницы по высоте на верхнем проходческом уровне, то есть по поверхности земли. Альтернативно существует, однако, также возможность того, что станция приема ископаемого материала образует бункерную станцию и/или дробильную установку для измельчения ископаемого материала и/или секцию ленточного конвейера, на которую может быть произведена выгрузка ископаемого материала из скипа. Если станция приема ископаемого материала образована секцией ленточного конвейера, она также может содержать бункер или приемный бункер, в результате чего в секцию ленточного конвейера может быть произведена выгрузка, по меньшей мере, содержимого одного скипа.
Станция приема ископаемого материала на верхнем проходческом уровне может быть особо предпочтительно выполнено граничащей с опорным элементом. Опорный элемент, приводной узел и/или станция приема ископаемого материала могут быть расположены на одном общем фундаменте или на нескольких, расположенных рядом друг с другом фундаментах, так что для монтажа ленточного конвейера на верхнем проходческом уровне необходимо в основном подготовить лишь верхнюю платформу. Следовательно, нет необходимости в дальнейших опорных элементах, распределенных по пути транспортировки.
На верхнем проходческом уровне может быть предусмотрен анкер массы, на котором опорный элемент укреплен расчалками с помощью расчалочного тягового элемента. Аналогичным образом на нижнем проходческом уровне может быть предусмотрен анкер массы, на котором нижний опорный элемент укреплен расчалками с помощью расчалочного тягового элемента. Анкеры массы могут быть предпочтительно обладающими массой и, по меньшей мере, частично внедрены в основание на верхнем проходческом уровне и на нижнем проходческом уровне на краю бункера открытой горной разработки или в него. Альтернативно может быть также выбрана такая точка анкерного крепления, которая не обязательно базируется на большой массе покоя для образования точки крепления расчалочного тягового элемента. В особо предпочтительном случае анкер массы с опорными элементами на соответственно верхнем проходческом уровне и нижнем проходческом уровне образуют крепежный узел, причем расчалочные тяговые средства не образованы удлиненным несущим тросом. Несущий трос проходит предпочтительно между верхним и нижним опорными элементами. Усилие растяжения в несущем тросе принимается при этом, однако, главным образом расчалочными тяговыми средствами и усилие растяжения в несущем тросе может выравнивать усилия растяжения в расчалочных тяговых средствах. Это происходит, в частности, в том случае, если опорные элементы выполнены в виде качательных опор, для чего прием опорных элементов осуществляют с помощью, по меньшей мере, одного шарнира с качающейся стойкой. В соответствии с одним усовершенствованием конвейерной установки она не обязательно содержит также опорный элемент на нижнем проходческом уровне и анкер массы может быть расположен на нижнем проходческом уровне за станцией загрузки с грузового автомобиля таким образом, что скип может быть подведен с точной позицией к станции загрузки с грузового автомобиля.
В соответствии со следующей предпочтительной формой исполнения предусмотрена, по меньшей мере, одна каретка, на которой в подвешенном состоянии расположен скип, причем каретку направляют на несущем тросе, а тяговый трос укреплен на каретке. На верхнем проходческом уровне предпочтительно расположен приводной узел, в который можно вводить и из которого можно выводить тяговой трос, причем приводной узел расположен граничащим с опорным элементом. Расположение приводного узла, граничащее с опорным элементом, обеспечивает то преимущество, что приводной узел и опорный элемент могут быть размещены на верхнем проходческом уровне на одном общем фундаменте. Предпочтительно верхний опорный элемент содержит направляющий ролик, через который направляют тяговый трос, в результате чего достигают дальнейшего упрощения общей конструкции.
Аналогичным образом опорный элемент может быть расположен на нижнем проходческом уровне, гранича со станцией 14 загрузки с грузового автомобиля. За счет этого достигают того преимущества, что станцию 14 загрузки с грузового автомобиля, которая содержит предпочтительно рампу для грузовых автомобилей, используют в качестве фундамента для приема опорного элемента.
Скип сконструирован предпочтительно таким образом, что на станции загрузки с грузового автомобиля ископаемый материал может быть загружен с верхней стороны клети в скип, причем скип может быть разгружен в станции приема ископаемого материала с нижней стороны клети. На станции 14 загрузки с грузового автомобиля скип направляют ниже уровня, на котором движутся грузовые автомобили, за счет чего они могут заполнять скипы посредством процесса засыпки. С этой целью рампа для грузового автомобиля служит в качестве существенной составной части станции приема ископаемого материала. На станции приема ископаемого материала скипы движутся, напротив, над средством приема ископаемого материала, например, над следующим грузовым автомобилем, чтобы вновь произвести выгрузку ископаемого материала под воздействием силы тяжести из скипа.
Наконец, возможно такое усовершенствование конвейерной установки, при котором предусмотрены два проходящих параллельно друг другу несущих троса, причем на каждом из несущих тросов укреплен скип с соответствующей ему кареткой, причем тяговый трос соединяет оба скипа между собой для обеспечения маятникового режима работы скипов. Предпочтительно для такого исполнения конвейерной установки опорный элемент выполнен на верхнем проходческом уровне с такой шириной, что через один единственный опорный элемент могут быть проведены оба несущих троса. Например, далее, между верхним опорным элементом и анкером массы может быть предусмотрено только одно расчалочное тяговое средство, размеры которого выбраны соответственно для двух несущих тросов. Опорный элемент может быть также выполнен в виде качательной опоры с соответствующими шарнирами с качающимися стойками несмотря на наличие двух несущих тросов. Несущие тросы должны располагаться на расстоянии друг от друга, обеспечивающем перемещение двух скипов в маятниковом режиме, в результате чего скип поднимается на уступе бункера открытой горной разработки, в то время как следующий скип движется вниз. За счет этого достигается то преимущество, что происходит взаимная компенсация собственной массы скипов, а также кареток, в результате чего достигают возможности эффективной с энергетической точки зрения эксплуатации конвейерной установки.
Ниже на основании фигур совместно с описанием предпочтительного примера исполнения показаны более подробно дальнейшие меры, улучшающие изобретение. Фигуры показывают:
фиг. 1 - общий вид конвейерной установки при расположении на уступе бункера открытой горной разработки;
фиг. 2 - вид сверху на станцию погрузки на грузовой автомобиль на нижнем проходческом уровне конвейерной установки;
фиг. 3 - вид сверху на станцию приема ископаемого материала на верхнем проходческом уровне конвейерной установки; и
фиг. 4 - вид сбоку станции приема ископаемого материала на верхнем проходческом уровне.
Фиг. 1 показывает конвейерную установку 1 в общем виде, расположенную над наклонным уступом 100 бункера открытой горной разработки. При этом конвейерная установка 1 проходит между нижним проходческим уровнем 101 и верхним проходческим уровнем 102 и также соединена с бункером открытой горной разработки только на этих проходческих уровнях 101 и 102. Нижний проходческий уровень 101 представляет подошву очистного горизонта для очистной выемки ископаемого материала, например, вскрышных пород, руды, угля или прочих минералов. Конвейерная установка имеет такие размеры, что она способна транспортировать ископаемый материал с производительностью приблизительно от 500 т/час до 1000/час.
Конвейерная установка 1 содержит скип 10, который может перемещаться между станцией 14 загрузки с грузового автомобиля на нижнем проходческом уровне 101 и станцией 16 приема ископаемого материала на верхнем проходческом уровне 102.
Для направления скипа 10 между нижним проходческим уровнем 101 и верхним проходческим уровнем 102 натянут несущий трос 11 и предусмотрена каретка 18, которая перемещается по несущему тросу 11. При этом скип 10 расположен в подвешенном состоянии под кареткой 18. Скип 10 может перемещаться при помощи тягового троса 12, закрепленного на каретке 18. Скип 10 может перемещаться между нижним проходческим уровнем 101 и верхним проходческим уровнем 102 с помощью тягового привода.
На нижнем проходческом уровне 101 конвейерная установка 1 содержит станцию 14 загрузки с грузового автомобиля, которая выполнена для загрузки скипа 10 ископаемым материалом из грузового автомобиля. Для этого станция 14 загрузки из грузового автомобиля содержит рампу 25 для грузовых автомобилей, так что загрузка скипа 10 может быть произведена посредством засыпки ископаемого материала через верхнее отверстие в скип 10.
На верхнем проходческом уровне 102 конвейерная установка 1 содержит станцию 16 приема ископаемого материала, в которой скип 10 может перемещаться над средством 17 приема ископаемого материала, и при открытии скипа 10 ископаемый материал может быть выгружен с нижней стороны отверстия в средство 17 приема ископаемого материала.
Конвейерная установка 1 содержит в качестве примера два опорных элемента 13 и 24, первый из которых опорный элемент 13 смонтирован на верхнем проходческом уровне 102, а второй опорный элемент 24 смонтирован на нижнем проходческом уровне 101. Несущий трос 11 закреплен и натянут между обоими опорными элементами 13. На обращенной к несущему тросу 11 стороне опорные элементы 13 и 24 расчалены с помощью натяжных средств 20 и 26 на анкерах 19 массы и первый анкер 19 массы расположен на верхнем проходческом уровне 102, в результате чего натяжное средство 20 проходит между верхним анкером 19 массы и опорным элементом 13. На нижнем проходческом уровне 101 на обращенной от несущего троса 11 стороне позади опорного элемента 24 расположен следующий анкер 19 массы и натяжное средство 26 проходит между анкером 19 массы и опорным элементом 24. Анкеры 19 массы образуют точки прицепки для расчаливания опорных элементов 13 и 24 и анкеры 19 массы могут быть также выполнены с помощью не базирующихся на массе точек прицепки в грунте.
Приведение в движение скипа 10 с помощью тягового троса 12 осуществляют с помощью приводного узла 21, расположенного граничащим с верхним опорным элементом 13. Тяговый трос 12 можно втягивать в приводной узел 21 для движения скипа 10 вверх и вытягивать из него для движения скипа 10 вниз и в верхней области опорного элемента 13 расположен направляющий ролик 27, вокруг которого происходит направление тягового троса 12. В результате этого достигается особо простая наладка приводного узла 21 и несложное направление тягового троса 12. В частности, приводной узел 21 может быть расположен вместе с опорным элементом 13 на одном состоящем из одной или нескольких частей фундаменте 22, выполненном на верхнем проходческом уровне 102.
Конвейерная установка 1 показана в качестве примера с двумя опорными элементами 13 и 24, причем опорный элемент 13 необходим для расчаливания несущего троса 11 на верхнем проходческом уровне 102 и, напротив, можно отказаться от опорного элемента 24 на нижнем проходческом уровне 101 и несущий трос 11 крепят непосредственно на нижнем анкере 19 массы на нижнем проходческом уровне 101, например, непосредственно позади станции 14 загрузки с грузового автомобиля.
Фиг. 2 показывает вид сверху на станцию 14 загрузки с грузового автомобиля на нижнем проходческом уровне 101. Станция 14 загрузки с грузового автомобиля содержит в качестве существенной составной части рампу 25 для грузовых автомобилей, по которой могут перемещаться грузовые автомобили 15. В качестве примера показаны несколько грузовых автомобилей 15, которые загружены ископаемым материалом. Несущий трос 11 проходит над рампой 25 для грузовых автомобилей, подпирается опорным элементом 24 и крепится с помощью натяжных средств 26 анкера 19 массы. По несущему тросу 11 может перемещаться каретка 18 и под кареткой 18 в подвешенном состоянии расположен скип 10. Скип 10 расположен на высоте ниже поверхности рампы 25 для грузовых автомобилей, так что ископаемый материал может быть загружен с грузового автомобиля 15 путем засыпки через верхнее загрузочное отверстие в скип 10.
Фиг. 3 показывает вид сверху на станцию 16 приема ископаемого материала на верхнем проходческом уровне 102. Несущий трос 11 закреплен на опорном элементе 13 и расчален с помощью натяжных средств 20 относительно анкера 19 массы. Непосредственно на опорном элементе 13 расположен приводной узел 21, который служит для приведения скипа в движение вдоль несущего троса 11. Скип 10 закреплен в подвешенном состоянии на каретке 18, которая может перемещаться по несущему тросу.
Станция 16 приема ископаемого материала служит для выгрузки ископаемого материала из скипа 10 в средство 17 приема ископаемого материала, которое в качестве примера изображено в виде грузового автомобиля 15. Как показывают стрелки, он может подъезжать под скип, в результате чего можно перегрузить ископаемый материал путем засыпки через нижнее отверстие из скипа 10 в грузовой автомобиль 15.
Фиг. 4 показывает вид сбоку станции 16 приема ископаемого материала со средством 17 приема ископаемого материала в виде грузового автомобиля 15. На фигуре показано расположение скипа 10 над грузовым автомобилем 15 и скип 10 расположен в подвешенном состоянии на несущем тросе 11.
Вид сбоку на опорный элемент 13 показывает базирующий элемент опорного элемента 13 в форме контрфорса, который с помощью шарниров 23 с качающейся стойкой подвижно укреплен на фундаменте 22. Шарниры с качающейся стойкой позволяют осуществлять движение опорного элемента 13 вокруг шарниров 23 с качающейся стойкой, причем за счет расчаливания несущего троса 11 с тяговым усилием в первом направлении и расчаливания с помощью натяжных средств относительно анкера массы во втором направлении достигают устойчивости опорного элемента 13. Качательное расположение опорного элемента с помощью шарниров 23 с качающейся стойкой на фундаменте 22 позволяет, однако, добиться простой конструкции, так как на опорный элемент 13 не воздействуют поперечные силы и поэтому он может быть выполнен особо несложным образом.
В своем исполнении изобретение не ограничено указанным выше предпочтительным примером исполнения. Более того, представляются возможными многочисленные варианты, которые могут найти применение также при исполнениях, существенно отличных от изображенного решения. Все вытекающие из пунктов формулы изобретения или чертежей признаки и/или преимущества, включая конструктивные особенности или пространственные расположения, могут быть существенными для изобретения как по отдельности, так и в различных комбинациях.
Перечень ссылочных обозначений
1 Конвейерная установка
100 Уступ
101 Нижний проходческий уровень
102 Верхний проходческий уровень
10 Скип
11 Несущий трос
12 Тяговый трос
13 Опорный элемент
14 Станция загрузки с грузового автомобиля
15 Грузовой автомобиль
16 Станция приема ископаемого материала
17 Средство приема ископаемого материала
18 Каретка
19 Анкер массы
20 Натяжное средство
21 Приводной узел
22 Фундамент
23 Шарнир с качающейся опорой
24 Опорный элемент
25 Рампа для грузовых автомобилей
26 Натяжное средство
27 Направляющий ролик