CC BY
99
УДК 622.271.001.5
С.Г. Молотилов, О.Б. Кортелев, В.К. Норри
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПОГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТНЫХ РАБОТ НА УГОЛЬНЫХ СКЛАДАХ
Семинар № 12
1ТЛ ачество реализуемой продукции на
-*\ предприятиях угольной отрасли во многом зависит от эффективной работы погрузочного звена на угольных складах.
В начале 60-х годов в угольной промышленности в целях снижения трудоемкости и улучшения качества отгружаемого угля было принято решение о развитии безбункерной отгрузки угля с угольных предприятий на основе способа "бункеризации на колесах " [1, 2].
Опыт безбункерной погрузки угля на предприятиях Кузбасса [3, 4] и других бассейнов [5, 3] показал, что требуемый необходимый запас вагонов и условия ритмичной их подачи на угольные склады не всегда выполнялись. Вместе с тем из-за неравномерной добычи угля большинство предприятий вынуждены были начать складирование угля и переходить на бункерную его погрузку.
Изучение опыта применения бункерной погрузки показывает, что емкость действующих бункеров составляет всего лишь 12 - 44 % от средней суточной добычи предприятий [6, 4]. Такой емкости в условиях неритмичной подачи порожняка, явно недостаточно для обеспечения бесперебойной работы не только угольных предприятий, но и железной дороги. К недостаткам бункерного способа погрузки следует также отнести дополнительное измельчение угля в бункере.
Исследованиями КузНИИУ [7] установлено, что при прохождении угля через погрузочный бункер дополнительно образуются угольные мелочи класса 0-6 мм от 10 до 20 %, в зависимости от крепости угля.
В настоящее время все разрезы Кузбасса имеют угольные склады, через которые проходит около 90 % отгружаемого потребителям угля.
Неудовлетворительная подача ж. д. вагонов под погрузку угля привела к значительному росту его запасов на складах. Остатки угля на складах концерна "Кузбассразрезуголь" в от-
дельные периоды достигают 3,5 млн т. При этом емкость складов на отдельных разрезах составляет 400-650 тыс. т.
На большинстве действующих погрузочноскладских комплексах угольной отрасли применяется несовершенная технология и устаревшая техника. Это приводит к большому количеству обслуживающего персонала и значительным простоям ж. д. вагонов под погрузкой. Кроме того, применяемая технология работ не обеспечивает эффективного усреднения углей. Наличие большой неактивной части склада, длительное время ожидающей отгрузки, вызывает его окисление и самовозгорание.
На угольных складах применяется оборудование цикличного действия (экскаваторы, бульдозера), что приводит к значительному пе-реизмельчению угля, резко ухудшающему его качество.
Например, уменьшение переизмельчения энергетических углей на 10 % позволяет дополнительно получить 2 млн т сортового топлива [8].
В соответствии с тем, что на действующих разрезах и в проектах угольных складов предусматривается применение экскаваторов, бульдозеров и железнодорожного транспорта, первостепенное значение приобретают вопросы совершенствования цикличной технологии складирования углей [9].
Исследования [10] показывают, что эффективным направлением совершенствования цикличной технологии является применение на погрузочно-разгрузочных операциях вибрационной техники.
За рубежом наилучшие показатели достигнуты на погрузочно-складских комплексах, производящих загрузку маршрутных составов углем непосредственно из складской емкости вибрационными питателями одновременно в несколько вагонов. При этом производительность погрузки достигает 12 тыс. т/час [11].
4-А
Рис. 1. Принципиальная схема эстакады для автомобилей с задней разгрузкой в бункер и вибровыпуском угля в железнодорожные думпкары: 1 - виброконвейер, 2 - подпорная стенка, 3 - разгрузочное окно
Изучение опыта использования вибропитателей при перемещении горной массы [12] послужило основой для конструирования новых технологических схем угольных складов.
Нами предлагаются конструкции двух типов угольных складов.
Угольные склады с применением бункерных эстакад.
Бункерные эстакады могут сооружаться на рабочих площадках уступов (рис. 1).
При этом уступ разбивается на два подус-тупа. Наклонная площадка нижнего подуступа с уложенными на ней виброконвейерами служит днищем бункера. Передняя стенка бункера, являющаяся подпорной, собирается из сборных железобетонных элементов и имеет разгрузочные окна, которые для предотвращения высыпания угля на железнодорожные пути, оборудуются боковыми направляющими щитками и цепной завесой или лотком-затвором.
Бункер разбивается на секции, равные длине транспортных сосудов. Число виброконвейеров в секции принимается из условия загрузки железнодорожного вагона или думпкара с одной стоянки.
Емкость бункера эстакады принимается равной объему 2-3 составов, т. е. близкой к сменной производительности участка по добыче. Сооружение бункерной эстакады для одновременной загрузки 2-3 вагонов повышает производительность погрузки в 2-3 раза. Приемная способность бункерной эстакады может быть увеличена за счет сооружения под углом 20-40° к кромке уступа наклонных траншей, на дне которых уложены секции виброконвейера.
В случае пиковых колебаний, уголь из бункера через наклонную площадку и ленточный конвейер может подаваться отвалообразовате-лем в аварийный склад.
Принципиальная схема бункерной эстакады для перегрузки больших объемов угля в стационарных условиях приведены на рис. 2. Разгрузка автомобилей как с задней, так и с донной разгрузкой осуществляется через само-закрывающиеся люки. Бункер также состоит из секций, равных по длине размерам вагонов или думпкаров. В каждой секции под
углом 10-12° укладывается по длине 4-5 виброконвейеров. Суммарная производительность погрузки составляет 1500-2500 т/час. Количество секций бункера и его емкость обосновывается техникоэкономическими расчетами.
Рис. 2. Схема бункерной эстакады для загрузки одного железнодорожного состава
Погрузка может осуществляться как в один состав, так и в два одновременно.
Конструкция эстакад предусматривает мероприятия по уменьшению измельчения падающего угля путем устройства наклонных перепусков.
Приведенные выше схемы относятся к угольным складам закрытого типа. Наряду с этим, вибропитатели могут найти применение и на действующих угольных складах открытого типа.
Использование вибротехники на угольных складах открытого типа.
На рис. 3. приведена принципиальная схема открытого угольного склада траншейного типа. Склад представляет собой одну или несколько наклонных траншей, пройденных под углом 10 - 120. Траншеи расположены лучами по отношению к разгрузочному узлу с выходом на
дробилки технологического комплекса.
На дне траншеи укладываются 1-2 ряда секционированных виброконвейеров. Разгрузка автосамосвалов осуществляется по всему периметру траншей.
При этом величина заложения боковых откосов траншеи выбра-
Рис. 4. Схема усреднительного угольного склада с виброконвейерами: 1 - экскаватор шагающий; 2 - отвалообразова-тель ленточный; 3 - конвейер доставоч-ный; 4 - виброконвейер
Рис. 3. Схема угольного склада траншейного типа с применением виброконвейеров
на равной или большей ширины потока сыпучего материала из автосамосвала, с тем, чтобы уменьшить высоту падения материала и ликвидировать опасность динамических ударов по вибрационному конвейеру. Угол наклона боковых откосов и ширина траншеи в основании выбраны из условия полной отгрузки штабеля угля виброконвейером, т. е. угол наклона боковых откосов должен быть больше или равен углу естественного откоса складируемого материала, а ширина траншеи в основании равна ширине виброконвейера.
При этой схеме складируемый уголь располагается в непосредственной близости от кромки траншеи и дальность его транспортирования бульдозером сокращается по сравнению с существующей технологией в 8-10 раз. Решаются в этом случае и вопросы усреднения углей.
На рис. 4. приведена принципиальная схема еще одного стационарного усреднительного склада с применением виброконвейеров.
Работы на перегрузочном складе ведутся следующим образом. Уголь подается в штабель одним или двумя отвалообразователями, передвигающимися вдоль склада, что позволяет раздельно складировать разные по качеству угли. Отгрузка угля со склада осуществляется через выпускные окна секционными конвейерами, установленными перпендикулярно продольной оси туннеля по обе стороны его по всей площади склада.
По сравнению с зарубежными [10], предлагаемый перегрузочный пункт позволяет увеличить в 1,5-2,0 раза скорость загрузки склада и
его емкость за счет формирования одновременно двух смежных штабелей; повысить на 60-70 % эффективность усреднения материала; увеличить в 4-5 раз активную емкость склада.
Проектные проработки показали, что использование вибротранспортирующих уст-
1. Условия целесообразности строительства угольных и сланцевых шахт без погрузочных бункеров и нормы не-снижаемого парка вагонов на этих шахтах. Центрогипро-шахт, М., 1958, Информ. сб. № 29.
2. Фролов А.Г., Козловский С.И. О целесообразности перехода на безбункерную погрузку угля на шахтах.- М., ВУГИ, 1958, 15 с .
3. Степанюк А.П. Совершенствование погрузочноскладских комплексов угля на шахтах и обогатительных фабриках Западного Донбасса. - В сб.: Вопросы развития угольной промышленности Западного Донбасса. - Киев, Техника, 1975, с . 67 - 71 .
4. Пржегодский П.П. Исследование складирования и погрузки угля в железнодорожные полувагоны на шахтах и ОФ: Автореф. дис. на соис. учен. степени канд. техн. наук (05. 05. 06).- Киев,1972,- 25 с.
5. Предложения по организации складирования и
погрузки угля на шахтах и обогатительных фабриках Донецкого, Кузнецкого и Карагандинского бассейнов (отчет). УкрНИИпроект, № ГР 68042326, инв. № А
019290. - Киев, 1967, - 83 с.
6. Песняк НМ. Совершенствование организации производства на угольных комплексах. - В сб.: Вопросы экономики добычи угля в Кузбассе . - Кемерово, 1976, вып. 7, с. 85 - 88.
7. Обобщение исследований измельчаемости энергетических углей на технологических комплексах по-
ройств на угольных складах позволяет в 1,5-2 раза увеличить их производительность, в 1,61,7 раза повысить эффективность усреднения угля, в 4-5 раз и более расширить активную емкость склада.
----------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
верхности шахт и на сортировках. - Отчет по теме № Н-10-3 - 1969. Фонды КузНИИУ.- Прокопьевск, 1969, - 77 с.
8. Верхотуров М.В., Марашева Н.И. Переизмельче-ние и качество сортовых углей. В сб.: Обогащение и использование угля. - Прокопьевск, 1973, вып. У11, с. 175 -178.
9. Протасов С.И. Состояние погрузочно-складских комплексов угольных предприятий Кузбасса. Кузбасский политехнический институт - Кемерово, 1980, - 10 с. (рукопись депонирована в ЦНИЭИуголь, 14. 06. 80, № 1808).
10. Тишков А.Я., Молотилов С.Г., Левенсон С.Я. Создание и исследование вибрационных машин и технологии их применения на разрезах Кузбасса - В кн.: Теория проектирования открытых горных работ. Новосибирск, 1982, с. 99 - 103.
11. Протасов С.И., Брусенцов В.Н. Зарубежный опыт складирования и погрузки угля. КузПИ, Кемерово, 1980, 25 с. (рук. деп. в ЦНИЭИуголь, 12. 02. 80 г., № 1660).
12. Молотилов С.Г., Протасов С.И., Богданов Н.Ф., Левенсон С.Я., Гендлина Л.И., Зимонин Л.В. Вибрационный конвейер для транспортировки угля и вскрышных пород. - Информац. листок № 68 - 80 Кемеровский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды, 1980.
Коротко об авторах
Кортелев Олег Борисович - доктор технических наук, главный научный сотрудник лаборатории открытой геотехнологии,
Мотовилов С.Г. - старший научный сотрудник лаборатории открытой геотехнологии,
Норри В.К. - старший научный сотрудник лаборатории открытой геотехнологии,
ИГД СО РАН.
---------------------------------------------------------------- © А.Р. Кабиров, 2005
УДК 622.271
