Глава 6

КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ

И АВТОМАТИЗАЦИЯ

ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ

РАБОТ С МАССОВЫМИ ГРУЗАМИ

6.1. Насыпные грузы

6.1.1. Классификация насыпных грузов и характеристика их физико-механических свойств

Насыпным называется любой груз, перевозимый насыпью в ку­зовах транспортных средств и хранящийся в штабелях или бунке­рах (силосах) без тары.

Насыпные грузы классифицируют по следующим признакам и фи­зико-механическим свойствам.

• Кусковатость.

• _{Влажность.}

• Объемная масса или плотность насыпного груза.

• Истирающая способность и острокромочность.

• _{Слеживаемость.}

• Смерзаемость.

• Сводообразование.

• Липкость.

• Коррозийность.

• Самовозгораемость.

• Взрывоопасность.

• Гигроскопичность.

• Хрупкость.

• Вредность для здоровья.

Физико-механические свойства насыпных грузов обусловливают спо­собы их переработки и хранения.

₂₈₇

₂₈₈

6.1.2, Комплексная механизация и автоматизация погрузки-выгрузки и хранения угля, руды и торфа

Физико-механические свойства углей, руды и торфа обусловли­вают способы их перегрузки и хранения. Каменные, бурые угли и антрациты по размеру кусков подразделяют в соответствии с ГОСТ 19242-73 на 7 классов (табл. 6.1).

По величине объемной массы угли относятся к средним (600— 1100 кг/м³), руды к весьма тяжелым 1100—2000 кг/м³.

Угли и руда смерзаются при низких температурах.

Бурые и каменные угли подвержены самовозгоранию, поэтому при самонагревании (вследствие окисления) до температуры 50—70°С при­нимают меры по локализации очагов нагрева. Угли и многие руды дро­бятся в ходе перегрузочных работ, при сбрасывании с большой высо­ты, от давления верхних слоев на нижние, что приводит к снижению их качества. Кокс под влиянием влаги и при измельчении теряет свою ценность.

Уголь и руду перевозят в открытом подвижном составе, хоппе­рах и специализированных полувагонах.

Торф имеет объемную массу 290—800 кг/м³. Он относится к само­возгораемым грузам и размокает при повышенной влажности. Предель­ную допустимую влажность на торф, так же как и на угли, указывают в

государственных стандартах, которые характеризуют технические условия на эти грузы.

Уголь и руду, добытые в шахтах, рудниках или открытым спо­собом, загружают непосредственно в саморазгружающиеся полу­вагоны или с предварительным накоплением хранят в бункерах, полубункерах либо в специализированных складах. Способы хра­нения и погрузки определяют физико-механические свойства углей и руд. Эти грузы хранят на складах раздельно.

Основными способами погрузки угля в нашей стране являются бункерная, непосредственная (без бункер пая) и комби­нированная.

В настоящее время на шахтах и обогатительных фабриках при добы­че и переработке угля используются открытые и закрытые аккумулирую-щие склады вместимостью от 6 до 320 тыс. т в зависимости от производ­ственной мощности предприятия и категории складируемых углей.

Под аккумулирующими понимают склады кратковременного хране­ния на погрузочных пунктах, предназначенные для непрерывного на­капливания угля и подачи его в подвижной состав.

Современная технология погрузки угля и руды должна предусмат­ривать непрерывный прием угля с шахты, обогатительной фабрики, руды из рудника, возможность загрузки полувагонов различной грузоподъ­емности при любых сочетаниях их в составе; полное использование подвижного состава по грузоподъемности и вместимости.

Угольные и рудные шахты связаны подъездными путями со станци­ями магистральных железных дорог. Производительность шахт состав­ляет: для малых шахт до 200 т/сут. для средних до 700 т/сут и для круп­ных —до 5000 тыс. т/сут. На погрузочных путях шахт загружают как целые маршрутные составы, так и части маршрутов или отдельные по­лувагоны. В последнем случае приходится расформировывать состав порожних вагонов, подавать их отдельными группами на шахты, а пос­ле загрузки собирать группы груженых полувагонов и формировать

_поезд.

Наличие крупных потребителей (металлургических заводов, элект­ростанций, коксо-химпческих заводов и др.) позволяет осуществлять маршрутные перевозки, при этом наиболее эффективной является цен­трализация складирования и погрузки угля, концентрация углепогру-

₂₈₉

19зак. 79

зонных работ на шахтах и обогатительных фабриках по методу «скользящего графика». Этот метод заключается в том, что мелкие и средние шахты накапливают уголь в течение нескольких суток и отгружают его по окончании периода накопления. Погрузка угля на крупных шахтах предусматривается ежесуточно.

Шахтные погрузочные пункты оборудуютсяприемо-отправочными погрузочными путями, сооружениями для погрузки, веса­ми и маневровыми устройствами.

При способе непосредственной погрузки отсортированный уголь или руда поступают по спускным лоткам и конвейерным стрелам либо не­посредственно в вагоны, либо в промежуточный бункер и из него уголь подается в вагоны. Конвейерная стрела имеет возможность поднимать­ся и опускаться, что позволяет менять высоту падения угля при загруз­ке в полувагоны во избежание его дробления. Одновременно происхо­дит взвешивание на вагонных весах. При этом способе отпадает потребность в аккумулирующих устройствах, упрощается погрузка и уменьшается трудоемкость работ, сохраняется качество отсортирован­ных материалов. Однако отсутствие аккумулирующих складов требует непрерывной подачи вагонов под погрузку во избежание перерыва в работе добывающего или перерабатывающего производства и вызыва­ет необходимость держать большое число порожних вагонов, простаи­вающих длительное время в ожидании погрузки. Этот способ удлиняет погрузку, увеличивает объем маневровой работы с вагонами и, следо­вательно, замедляет оборот вагона в руднике или на шахте.

Неснижаемое число полувагонов, находящихся на предприятии с непрерывной безбункерной погрузкой, составляет

где к_ш — коэффициент неравномерности работы шахт, принимают к_ш = 1,3 при числе шахт не более 5; к_ш = 1,2 при числе шахт от 5 до 10 и /с_ш = 1,1 для 10 и более шахт;

к_в—коэффициент неравномерности подачи вагонов под погрузку, к_ь = 1,1... 1,25;

П_с — проектная суточная производительность шахты, т;

z — число подач в сутки;

q_в — масса груза в полувагоне, т.

₂₉₀

На шахтах и рудниках основной является погрузка с предваритель­ным накоплением полезных ископаемых, что позволяет загружать ва­гоны в сроки, регламентированные технологическим процессом.

Предварительное накопление угля на шахтах осуществляется в бункерах, полубункерах или вштабелях.

Минимальная вместимость бункеров и полубункеров при известной производительности П_ш, т/ч, времени работы шахты на подаче угля или руды в погрузочные устройства (бункера) — Т_ш, ч, и продолжительнос­ти погрузки Т_п составит

V_min=П_шТ_ш-П_шТ_п (6.2)

При вместимости состава полувагонов G_c

П_шТ_т=G_с (6.3)

^{и следовательно,}

V_min=G_c-П_шТ_П (6.4)

С увеличением интервала между подачами вагонов под погруз ку вместимость бункеров и полубункеров нужно наращивать.

Предварительное накопление угля в погрузочных штабелях осуществляется также с помощью скреперных установок в сочетании с конусными воронками, выполняющими роль полубункеров. На рис. 6.1 изображено устройство такого склада и технология его работы. Выдаваемые с шахты угли двух сортов раз дельно ленточным конвейером 1 передаются по двум лоткам в первичные конусы 2 большой емкости. Затем конвейерными питателя ми 3 и ленточными конвейерами 4 уголь подают в погрузочные бункера 5 над железнодорожными путями. Скреперами разравнивают его по складу, скреперами же сдвигают к конусным воронкам.

Руда может накапливаться в погрузочных бункерах или на хребтово-эстакадном складе. Штабель формируется ленточными конвейерами со сбрасывающими тележками, расположенными на эстакаде. Руду грузят в полувагоны экскаваторами. Непрерывная подача со склада может быть осуществлена путем устройства про дольных тоннелей и полубункеров [6].

Разработаны склады-аккумуляторы большой вместимости: крытые склады угля вместимостью 20 и 50 тыс. т, обеспечивающие загрузку

291