Рис. 21.1. Основные элементы механических конвейрных весов

чайка от трения нагревается, срабатывает биметаллический термоконтакт и через передающую систему подает сигнал о пере­ греве барабана. Аналогичной аппаратурой осуществляется кон­ троль нагрева подшипников и других ответственных узлов кон­ вейеров.

Устройства для контроля производительности ленточного конвейера предназначены для непрерывного измерения грузопо­ тока, поступающего на конвейер. Обычно эти устройства вы­ полняют в виде различного типа конвейерных весов. Наиболь­ шее распространение получили механические и тензорезисторные весы.

Механические весы состоят из грузоприемного устройства (рис. 21.1, а), которое воздействует на измерительный элемент 1 с силой, пропорциональной весу груза, находящегося в данный момент на платформе 2 устройства. Это воздействие передается системой тяг на ролик 3 интегратора (рис. 21.1, б), в котором диск 4 вращается с частотой, пропорциональной скорости ленты, а положение ролика зависит от веса груза, находящегося на платформе. Скорость вращения ролика, пропорциональная весу груза на весах, записывается счетчиком 5.

Тензорезисторные весы могут быть выполнены в виде оди­ ночного ролика, воздействующего на упругое звено, на котором наклеены теизорезисторы. В качестве измерителя скорости ис­ пользуют либо непрерывные, либо дискретные датчики: тахо­ метры, индукционные датчики и др.

21.3. Основные направления автоматизации

Анализ технических характеристик современных конвейеров и условии их эксплуатации в шахтах показал, что для них необ­ ходима аппаратура, удовлетворяющая ряду дополнительных требований, основными из которых являются: обеспечение тре­ буемых натяжений ленты в период пуска и нормальной работы; подтягивание лепты при ее пробуксовке на барабане с обеспе­ чением контроля времени пробуксовки; обеспечение различных

моментов наложения тормозов при оперативном и аварийном останове конвейера; управление ловителями ленты на наклон­ ных конвейерах; обеспечение безопасной эксплуатации грузо­ людских конвейеров; контроль наличия предохранительных фар­ туков; предупредительная сигнализация у места схода людей, контроль превышения скорости.

В соответствии с указанными требованиями разработана унифицированная аппаратура, в которой предусмотрена рас­ шифровка на пульте оператора следующих причин аварийного останова конвейера: затянувшийся пуск или недопустимое сни­ жение скорости рабочего или тягового органа конвейера, сход ленты в сторону, недопустимое превышение скорости тягового органа, завал перегрузочного устройства, экстренный останов с любой точки вдоль трассы линии, неисправность привода, не­ допустимый перегрев барабанов.

Разработанная аппаратура позволяет автоматизировать неразветвленные и разветвленные стационарные и полустационарные конвейерные линии с различными технологическими схе­ мами.

Г л а в а 22

ГИДРО- И ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫЕ УСТАНОВКИ

22.1. Общие сведения и классификация

Гидротранспортные установки на горных предприятиях приме­ няют для транспортирования и подъема на поверхность угля, руд и других полезных ископаемых, а также для доставки за­ кладочных материалов в выработанное пространство.

Классификация и принципиальные схемы гидротранспорт­ ных установок приведены в табл. 22.1. Помимо разделения по

ремещения насыпных грузов, которые не размокают, не прили­ пают к стенкам трубопроводов и не слипаются.

Гравитационные самотечные гидротранспортные установки применяют на шахтах с гидродобычей для доставки полезного ископаемого по слабоиаклониым выработкам с уклоном не менее 0,03 при грузопотоках до 600 м3/ч.

Гравитационные гидротранспортные установки с вертикаль­ ным участком трубопровода применяют для подачи в шахту за­ кладочных материалов при грузопотоках до 150 м3/ч.

Гидротранспортные установки с искусственным напором, соз­ даваемым пульпонасосом, применяют для транспортирования

полезного ископаемого по горизонтальным выработкам, подъ­ ема на поверхность шахты и далее до обогатительной фабрики или непосредственно потребителю. Грузопотоки, которые могут обслуживать гидротранспортные установки с иульпонасосом, до­ стигают 1600 м3/ч. Высота гидроподъема, приходящаяся на один пульпонасос, достигает 300 м, а длина горизонтальных устано­ вок 12 км. При последовательной или параллельной установке нескольких пульпонасосов эти параметры могут быть в не­ сколько раз увеличены.

Гидротранспортные установки с насосом и питателем приме­ няют для подъема груза из глубоких шахт. Высота подъема, приходящаяся на один насос и один питатель, доходит до 500 м при грузопотоках до 60 м3/ч. Для доставки пустой породы в от­ вал на поверхности имеются установки указанного типа произ­ водительностью до 1600 м3/ч и длиной до 10 км. В последние годы доказана практическая возможность и целесообразность гидротранспорта измельченного угля на сотни километров по поверхности от шахты до тепловой электростанции.

Гидроэлеваторы применяют для обслуживания небольших грузопотоков при низких напорах и малых расстояниях.

Эрлифты используют для подъема дробленых материалов из шахт или рудников.

К достоинствам гидротранспорта относят: значительную длину транспортирования без промежуточных перегрузок по сложной трассе с подъемом под любым углом и по вертикали; отсутствие механического оборудования на трассе трубопровода (за исключением сосредоточенных в отдельных пунктах машин­ ных отделений) и, следовательно, несложное обслуживание и ремонт; возможность совмещения транспортирования с некото­ рыми технологическими процессами («мокрое» обогащение, га­ шение и гранулирование шлаков и др.); возможность полной автоматизации транспортных работ; невысокая трудоемкость; возможность путем применения разветвленных трубопроводов осуществлять перемещение грузов из нескольких мест в одно или, наоборот, из одного — в несколько; возможность создания наиболее гигиенических и безопасных условий для обслуживаю­ щего персонала и находящихся поблизости людей при переме­ щении вредных для здоровья химических, остро пахнущих, ра­ диоактивных и других материалов.

К недостаткам, ограничивающим применение гидротран­ спортных установок, относят: ограничения по характеристикам и по роду перемещаемых грузов, в частности по их крупности, что вызывает необходимость предварительного дробления груза; усиленный износ трубопроводов при перемещении абразивных грузов; повышенный расход энергии; потребность в больших ко­ личествах воды; опасность замерзания труб при низких темпе­ ратурах.

бопровода. Появление воздушных подушек в трубопроводе на­ рушает работу гидротранспортной установки, а иногда приво­ дит к гидроудару и выводу из строя отдельных се элементов. В местах возможного скопления воздуха устанавливают неболь­ шие резервуары с кранами, через которые воздух периодически выпускают. Такие устройства называют вантузами.

Пульпонасосы могут быть центробежными, поршневыми или плунжерными. Наибольшее распространение получили центро­ бежные пульпонасосы, обеспечивающие непрерывный процесс подачи пульпы с высокой производительностью. Принципиально центробежные пульпонасосы не отличаются от водяных центро­ бежных насосов. Особенности их конструкции заключаются в наличии рабочих колес с малым числом лопаток и большими пропускными отверстиями для прохода кусков материала. Де­ тали пульпонасосов (углесосов, землесосов, рудососов, грунто­ вых насосов) выполняют из износостойких материалов, в кор­ пусе пульпонасоса предусматриваются люки для осмотра и очи­ стки рабочего колеса в случае его забивки транспортируемым материалом. Пульпонасосы выпускают одно- и двухступенча­ тыми.

На рис. 22.2 показан разрез двухступенчатого углесоса, со­ стоящего из корпуса 1 и верхней крышки 2\ рабочих колес 3 и 4, укрепленных на валу 7, который вращается в подшипнико­ вых узлах 6. Герметизация отверстий в корпусе, через которые проходит вал, обеспечивается сальниками 13. От осевого смеще­ ния рабочие колеса удерживаются гайками 8. Камеры колес разделены водонепроницаемой диафрагмой 5. Для увеличения срока службы углесоса в камерах колес предусмотрены смен­ ные протекторы 9 и 10 и бронедиски 11 и 12. В корпусах под­ шипников предусмотрены полости 14, по которым циркулирует охлаждающая вода. Всасывание пульпы происходит через вса­ сывающий патрубок в корпусе 1, затем пульпа поступает в ра­ бочее колесо первой ступени и отбрасывается к периферийной части камеры, откуда по переводной трубе 15 подводится к ко­ лесу второй ступени и выталкивается в напорный трубопровод.

Для гидротранспортных установок с насосом и питателем используют обычные водяные насосы, как правило, центробеж­ ные. В установках этого типа транспортируемый материал по­ дают в напорный трубопровод с помощью различного типа пи­ тателей (загрузочных аппаратов) непрерывного или цикличного действия.

На рис. 22.3 показана принципиальная схема загрузочного аппарата камерного типа цикличного действия. Транспортируе­ мый материал загружают поочередно в бункера 9, откуда через затвор 2 он осаждается в нижнюю часть камеры 1. Вытеснен­ ная материалом вода сливается через трубопровод 11 с филь­ тром. После загрузки материала в камеру затвор закрывается и открывается разгрузочный затвор 3. Вентилем 5 через на­ садку 7 в камеру подается под напором вода, которая выталки-

вает гидросмесь в напорный трубопровод. В процессе загрузки камеры 1 вода сливается через сливной патрубок 4. В случае подачи чрезмерной порции материала в камеру через вентиль подпитки 6 подается вода. Для предотвращения заиливания на­ садки 7 служит отражатель 8. Вода в напорный трубопровод может подаваться напрямую через вентиль 12 с ручным управ­ лением. Все рабочие операции закладочного аппарата выполня­ ются автоматически при помощи гидравлической системы, уп­ равляемой гидроприводами 10.

Недостатком камерных питателей являются неравномер­ ность подачи материала в пульпопровод и вследствие этого ог­ раниченная производительность по пульпе — до 550 м3/ч.

Более равномерную подачу пульпы в напорный трубопро­ вод обеспечивают трубчатые питатели (рис. 22.4). Питатель со­ стоит из двух трубчатых камер 9, в которые землесосом пооче­ редно загружается пульпа. В загруженную камеру через за­ движки 5 и 4 подается напорная вода, вытесняющая пульпу в магистральный пульпопровод. Неравномерность подачи пульпы сглаживается с помощью специальных камер: накопи­ теля 1 и компенсаторов 2. Поочередное заполнение трубчатых камер пульпой производится через задвижки 10, выпуск пульпы из камер — через задвижки 6. Управление задвижками осущест­ вляется с помощью гидросистемы, состоящей из маслостанции (на рисунке не показана), гидроаккумулятора 7, связанного через задвижки 8 и 3 с задвижками 4 и 10 питателя. Произво­ дительность трубчатого питателя по пульпе до 1500 м3/ч.

Еще одной разновидностью питателя является загрузочноперекачной аппарат (рис. 22.5). Аппарат состоит из камер 1,