Канатный транспорт: разновидности, производительность

К канатным транспортным установкам принято относить различные транспортирующие устройства с канатной тягой.

Среди них получили распространение:

• концевая канатная откатка;
• подвесные канатные дороги маятникового и кольцевого типов (реже используют монорельсовые дороги с канатной тягой и одноканатные дороги для перевозки; людей);
• скреперные установки.

Концевые канатные откатки

Концевые канатные откатки в настоящее время используют главным образом для перевозки материалов, оборудования и людей по выработкам с углом наклона более 6°, при котором обратное движение вагонеток, платформ или клетей происходит под действием их веса.

К оборудованию концевой откатки относят:

• рельсовый путь,
• одно- или двухбарабанные лебедки или малые подъемные машины с диаметром барабанов от 1,2 до 2,2 м,
• тяговые канаты,
• прицепные и предохранительные устройства,
• поддерживающие и отклоняющие ролики и подвижной состав, представляющий один экипаж или состав экипажей различного типа.

На рис. 6.5 изображена подъемная машина, основные узлы которой:

• рама 1,
• барабан 2,
• тормоза 3,
• привод с редуктором 4 с зубчатой 5 и соединительной 6 муфтами,
• рама привода машины,
• электродвигатель 7,
• пульт 8 управления машиной.

Барабаны имеют реборды и допускают трехслойную навивку каната.

Прицепные устройства состоят из коуша, серьги, центрального стержня, соединенного шарнирно с приводной тягой парашютного устройства, траверсы и прикрепленных к ней предохранительных цепей.

Применяют одноконцевую откатку, при которой прицепной сосуд или состав работает по челноковой схеме, а также двухконцевую, при которой один состав движется вверх, другой вниз.

Подъемную машину выбирают по заводским каталогам в зависимости от длины откатки и максимального статического натяжения каната.

Производительность (т/ч) концевой откатки:

где

• z — допустимое число вагонов по прочности сцепки;
• т_гр —масса груженой вагонетки, т;
• Т_ц — время цикла, мин.

Подвесные канатные дороги

Подвесные канатные дороги применяют для перевозки:

• породы в отвалы на поверхности,
• полезного ископаемого и людей в местностях с пересеченным рельефом (например, в гористой местности).

Наиболее распространены подвесные кольцевые двух канатные дороги (рис. 6.6), обладающие более высокой производительностью.

• Грузовая 1 и порожняковая 2 ветви несущего каната подвешиваются на опорах 3 и вместе с кольцевыми рельсами 7 по концам дороги образуют кольцевой замкнутый путь.
• С одного конца несущие канаты закрепляются в якорях 10, с другого натягиваются при помощи натяжных грузов 8.
• Грузонесушие емкости, выполненные в виде подвесных вагонеток 5, перемещаются на ходовых тележках 4 по несущему канату и кольцевым рельсам.
• К вагонеткам посредством специальных зажимных устройств крепится тяговый замкнутый канат 9, который приводится в движение от шкива 11 тяговой лебедки.
• С противоположной стороны канат 9 натягивается натяжным устройством 6.
• На концевых станциях этот канат автоматически отсоединяется от вагонетки, которая по кольцевым рельсам движется самокатом либо при помощи специального цепного конвейера 12.
• Несущие канаты выполняют закрытой конструкции, поскольку поверхность таких канатов гладкая и по ней вагонетки движутся без вибраций с малым сопротивлением.

Опоры выполняют металлическими на бетонном фундаменте. На дорогах небольшой годовой производительности Q_год (до 200 тыс.т/год) применяют деревянные опоры.

Стандартные опоры имеют высоту от 5 до 25 м. В отдельных случаях при пересечении дорогой широких и глубоких ущелий изготовляют специальные мачты высотой 50—100 м.

Вагонетки состоят из ходовой тележки (двух-, четырех- и восьмиколесной); подвески и кузова. Вагонетки разгружаются опрокидыванием при помощи специальных отбойных брусьев либо через откидывающиеся днища.

Вагонетку оборудуют сцепным прибором, предназначенным для сцепления вагонеток с тяговым канатом.

Основным элементом привода служит один или два приводных шкива. Шкивы выполняют одно- или двухжелобчатыми и футеруют их рабочую поверхность специальными пластмассами, которые при взаимодействии с тяговым стальным канатом обеспечивают коэффициент сцепления μ =0,3.

Шкив через редуктор приводится во вращение электродвигателем. Натяжные устройства, служащие для натяжения несущих и тяговых канатов, обычно грузового типа.

Погрузка вагонеток осуществляется на погрузочных станциях, предусматривающих бункер, пластинчатый или ленточный питатель для загрузки вагонеток. Иногда бункер оборудуют специальными дозаторами или секторными затворами.

Часовая производительность канатной дороги

где

• k_н = 1,1-1,2 — коэффициент неравномерности подачи груза на канатную дорогу;
• n_г — число рабочих дней в году;
• n_с — число часов работы в сутки.

Часовая производительность канатных дорог обычно находится в диапазоне 100—400 т.

Моноканатные дороги, предназначенные главным образом для перевозки людей, включают в себя приводное устройство со шкивом трения (аналогичное канатным подвесным дорогам), натяжное устройство грузового типа и замкнутый тяговый канат, поддерживаемый роликами на подвесках.

К канату прикрепляются сиденья. Канат движется со скоростью 1 м/с, посадка и сход людей происходят на ходу.

Монорельсовые дороги с канатной тягой состоят:

• из монорельсового пути,
• средств тяги,
• подвижного состава с грузоподъемными и другими вспомогательными устройствами, обеспечивающими закрепление груза на подвижном составе и механизацию погрузочно-разгрузочных работ на конечных пунктах.

Монорельс подвешивают к крепи жестко или с помощью цепных или стержневых подвесок.

В качестве средств тяги используют лебедки со шкивом трения, двух- или однобарабанные тягальные лебедки.

Скорость движения тяговых канатов принимают в диапазоне 0,2— 4 м/с. Грузоподъемность монорельсовых дорог доходит до 14 т, а длина до 2000 м.

Скреперные установки

Скреперные установки используют для перемещения полезного ископаемого в рудных и угольных шахтах на небольшие расстояния.

В рудных шахтах их широко используют для доставки руды от места выпуска взорванной руды до рудоспуска и для транспортирования породы из подготовительных забоев до погрузочного пункта.

Основные элементы скреперной установки (рис. 6.7):

• скреперная двух- (рис. 6.7, а) или трехбарабанная (рис. 6.7, б) лебедка 7,
• скрепер 3,
• головной 2 и хвостовой 4 канаты,
• концевые 5 и отклоняющие 6 блоки.

При работе установки скрепер совершает возвратно-поступательное движение. При движении скрепера от забоя к лебедке происходят зачерпывание и транспортирование груза, в противоположном направлении — движение скрепера без груза.

Производительность скреперной установки составляет в среднем 150—450 т/смену, рациональная длина доставки 20—30 м, однако при транспортировании угля и калийных солей она может составлять 250— 300 м.

Угол наклона трассы может достигать 35°.