Новые решения в горном машиностроении и технологии разработки месторождений
И.Г.Логинов, к.т.н., В.И.Слепян, инженер, Л.В.Желнов, инженер, Горная компания «Логинов и партнеры»
Техническая политика горной компании «Логинов и партнеры» направлена, в первую очередь, на совершенствование горного производства, обеспечение безопасной эксплуатации и повышение надежности поставляемого оборудования. Разработки компании основаны на многолетнем опыте ее сотрудников, полученном при работе или взаимодействии с такими предприятиями как, например, ЗАО «НКМЗ», институт «УкрНИИПроект», Навоийский ГМК, разрезы Экибастуза, горные предприятия КАТЭКа и др. Эффективности решений способствуют также теоретические разработки [1] и экспериментальные работы, проводимые компанией.
Компания сотрудничает с рядом заводов-изготовителей в соответствии с их специализацией, что позволяет найти оптимальные соотношения цены и качества продукции.
С работой оборудования компании «Логинов и партнеры» можно ознакомиться на ряде горных предприятий стран СНГ и дальнего зарубежья.
Основной продукцией компании являются конвейерные установки, обеспечивающие, в том числе, и крутонаклонный подъем отбитой горной массы, дробильно-перегрузочные установки стационарного или передвижного исполнения, экскаваторы специального назначения, дробильное, сортировочное и погрузочное оборудование.
Указанное оборудование может поставляться как отдельными единицами, так и комплектно. Например, комплексы ЦПТ могут включать дробильнопе-регрузочные пункты (ДПУ), конвейеры, в том числе крутонаклонные, погрузочные устройства стационарного или самоходного исполнения для загрузки железнодорожного и автомобильного транспорта, а также складское оборудование. На рис. 1 представлен поставленный компанией «Логинов и партнеры» передвижной комплекс ЦПТ в составе ДПУ на базе шнекозуб-чатой дробилки и перегружателя с крутонаклонным конвейером производительностью 3500 т/ч, который введен в эксплуатацию на карьере «Мурунтау» (Узбекистан) в 2007 г.
Для загрузки ж.д. вагонов предусматриваются, при необходимости, устройства точной по весу загрузки в стационарном или самоходном исполнении (погрешность дозирования не более ±0.5%).
Компания поставляет отдельные конвейеры, в том числе передвижные (забойные или отвальные) или перегружатели различных типов, оснащенные также крутонаклонными конвейерами.
Дробильное и сортировочное оборудование может поставляться отдельно или в составе самоходных машин, осуществляющих заданный технологический передел с пофракционной разгрузкой продукта в транспорт и штабели отсева, например, при работе на угольных складах или производстве кубовидного щебня.
Ниже приводятся некоторые примеры разработок компании «Логинов и партнеры».
Крутонаклонный конвейерный подъем
Оборудование компании для крутонаклонного, вплоть до вертикального, конвейерного подъема включает стационарные (с возможностью наращивания) двухленточные конвейеры различной конструкции, а также передвижные и самоходные межуступные перегружатели, оснащенные крутонаклонными конвейерами (рис. 1).
Крутонаклонные конвейеры конструкции компании могут, при необходимости, устанавливаться на уступе без использования промежуточных берм для опирания конвейера или его монтажа, если выход на них затруднен. Конструкция конвейера может включать унифицированные секции собственно конвейера и отдельные несущие конструкции мостового типа. Такое разделение позволяет оптимизировать как конструкцию секций конвейерного става, так и мостовые фермы, а также упростить их монтаж. В частности, это позволяет уменьшить, а в ряде случаев и полностью исключить дополнительные устройства для прижатия верхней ленты конвейера, повысить доступность узлов для обслуживания, вписать в транспортные габариты как унифицированные секции в целом, так и поперечные сечения мостовых ферм. Предлагаемый конвейерный став может размещаться также и в наклонных стволах (с выводом концевых секций на открытые площадки), что позволяет отказаться от мостовых ферм. Последнее в ряде случаев ведет к снижению общей стоимости установки конвейера. Этот же вариант размещения значительно упрощает эксплуатацию конвейера в условиях вскрытия центрально расположенной траншеей, когда отсутствует нерабочий борт. Конструкция конвейера в этом случае также допускает наращивание вслед за углубкой горных работ.
Все наклонные конвейеры компании снабжаются ловителями ленты специальной конструкции, обеспечивающими стопорение лент и груза при отказе тормозов или обрыве любой из них [2]. Надежность ловителей подтверждена многолетней эксплуатацией [3].
Для обслуживания конвейеров компания предусматривает специальную ремонтную тележку, перемещающуюся вдоль всего крутонаклонного участка и оборудованную грузоподъемными устройствами и другим ремонтным оборудованием.
Современные конвейерные ленты и технологические возможности предприятий-изготовителей позволяют перекрывать одним ставом конвейера уступы высотой 600 м и более (при производительности до 5000-6000 т/ч). Возможность монтажа и размещения крутонаклонных конвейеров без предварительной подготовки откосов уступов большой высоты, решение вопросов обслуживания и безопасности создают благоприятные условия для более широкого их использования в горном производстве, особенно в условиях существующих глубоких и сверхглубоких карьеров.
Межуступные перегружатели самоходного типа в общем случае снабжены гусеничным ходовым оборудованием и поворотной рамой с консольными стрелами, несущими крутонаклонный конвейер. Передвижные перегружатели содержат автономные секции, несущие общую ленту (ленты) и опирающиеся на бермы подуступов посредством рамных опор. Перемещение секций (после предварительного демонтажа ленты) выполняется транспортной тележкой, включаемой в объем поставки. Такие перегружатели могут перекрывать уступы высотой 500 м и более.
Дробильно-перегрузочные устройства ЦПТ
Компания предлагает дробильно-пере-грузочные устройства систем ЦПТ различного конструктивного исполнения для оптимальной привязки к конкретным условиям карьера размещения с учетом заданной производительности по переработке материалов различной прочности, абразивности и грансостава (рис. 2). Так, устройства могут оснащаться конусными, валково-конусны-ми, щековыми, шнекозубчатыми дробилками в сочетании с ленточными, кольцевыми, карусельными и ковшовыми питателями. Использование новых разработок компании [4] позволяет получить высоконадежные устройства, свободные от недостатков повышенного износа пластинчатых или ленточных питателей, значительно понизить площадки разгрузки самосвалов относительно уровня установки загружаемого конвейера [5], обеспечить автоматическое и без остановки процесса погрузки выделение негабарита с последующей его разделкой или удалением за пределы устройства.
Устройства, в основном, выполняются передвижными для возможности перехода на новое место работ при наращивании конвейера.
Дробильно-сортировочные машины
Самоходные дробильно-сортировоч-ные машины производства компании (рис. 3) осуществляют прием материала от техники цикличного или непрерывного действия с последующим его дроблением и разделением на две или более фракций, загружаемых непосредственно в средства автомобильного или железнодорожного транспорта с возможностью отсыпки отдельных фракций в штабели. Машины могут размещаться непосредственно в забое, например, для производства щебня, или на складах, например, угольных при получении сортового топлива [5]. В последнем случае разгрузка надгро-хотного продукта (сорта) выполняется в транспорт без дополнительных перегрузок с целью максимального сохранения качества продукта.
Возможна поставка оборудования и в стационарном исполнении.
Производительность машин определяется Заказчиком и может достигать нескольких тыс. тонн в час.
Устройства точной загрузки железнодорожных вагонов
Новые разработки компании в области точной загрузки вагонов как для стационарных пунктов, так и передвижных (например, при погрузке складского штабеля или непосредственно в забое) позволяют обеспечить высокую точность весового дозирования с погрешностью не более ±0.5% [7]. В стационарном варианте выполняется также автоматическое выравнивание загрузки по длине вагона. Для стационарных пунктов стоимость оборудования существенно ниже существующих аналогов (компания Picor и др.). Например, предлагаемое устройство для этого случая не содержит каких-либо накопительных или дозировочных бункеров, что является неотъемлемой частью известных устройств. Передвижные погрузочные пункты точного дозирования предлагаются только нашей компанией и не имеют аналогов (рис. 4).
Во всех вариантах устройства размещаются на стандартных ж.д. тележках, что позволяет, при необходимости, перемещать их на новое место работ по внутрикарьерным ж.д. путям (например, при работе на временных складах).
Экскавационное оборудование
Компания предлагает специальный одноковшовый экскаватор - Эклайн, включающий неповоротные забойный и отвальный модули на гусеничном ходу [8].
Функционально эклайн близок к драглайну, но отличается большими линейными параметрами (с перекрытием пролетов в 300 м и более), управляемой (по темпу) прицельной разгрузкой ковша, причем в любой точке траектории его движения, возможностью оперативного изменения угла копания, а также более простой и надежной конструкцией за счет неповоротных платформ (рис.5).
Эклайн позволяет отрабатывать мягкие породы в естественном состоянии, а также осуществлять выемку взорванной скальной массы (последняя - при вместимости ковша 15 м3 и более).
Технологическими преимуществами эклайна является возможность, в том числе, селективной отработки высоких уступов (60 м и более) с адресной разгрузкой объемов селекции как в штабели, так и в автомобильный, железнодорожный (на один или несколько путей) или конвейерный транспорт (последний должен включать перегрузочный бункер). Например, при внутреннем отвалообразовании вскрышные породы из забоя подаются непосредственно в отвал к отвальному модулю, а полезное ископаемое - на кровлю уступа к забойному. Модули эклайна располагаются на верхних площадках, что позволяет отрабатывать, в том числе, и обводненные участки.
Преимущества эклайна существенно проявляются уже на этапе вскрытия месторождения, когда удается значительно сократить стоимость горно-капитальных работ за счет уменьшения текущих объемов пионерной траншеи и сокращения числа транспортных горизонтов.
Оборудование для получения кубовидного щебня
Реализованный в центробежных инерционных дробилках ДИВ (рис.6) эффект дробления материала свободным ударом позволяет производить высококачественный щебень с содержанием лещадных форм до 10%, удовлетворяющий по своим характеристикам самым строгим требованиям потребителей. Разрушение в первую очередь происходит по слабым связям, микротрещинам и границам спаянности кристаллов, что обеспечивает повышение прочности щебня на 10-15% по сравнению с исходным материалом.
В отличие от традиционных технологий дробления, применяемых на отечественных щебзаводах, в центробежных дробилках изометрическая «кубовидная» форма зерна сохраняется по всем классам дробленого материала, включая мелкие. Это позволяет использовать отсевы дробления для получения высококачественного обогащенного классифицированного песка заданного модуля крупности.
С целью уменьшения износа футеро-вочных элементов дробилки для эф-
фективной переработки абразивных материалов (гранитов, кварцитов и пр.) применен принцип дробления «камень о камень». Камера дробления и ротор-ускоритель дробилки самофутеруются непосредственно перерабатываемым материалом, что позволяет снизить удельные затраты на замену износостойких элементов (брони, сбрасыватели, разгонный диск) до 0.1-0.2 долл. США на тонну дробимой продукции. Минимальный ресурс износостойких элементов при дроблении абразивных гранитов составляет 180 часов.
Специальное угольное оборудование
Шнековые грохоты осуществляют грохочение в зазор заданного размера между шнековыми спиралями вращающихся валков. Последние обеспечивают также продольное движение поступающего материала по поверхности грохочения. Шнековые грохоты обладают высокими эксплуатационными качествами: не залипают при материалах повышенной влажности, имеют коэффициент грохочения не ниже 0.95 и не создают вибрационных нагрузок (рис. 7).
Дробилки такого типа используются также в режимах породовыборки с границей раздела 100 мм и выше.
Транспортное оборудование
В качестве оригинального транспортного оборудования компания предлагает транспортную сеть LogiS подвесных дорог типа канатных на базе самоходных транспортных средств пассажирского и грузового назначения различного исполнения (рис. 8). Единая транспортная сеть включает также монорельсовые дороги, располагаемые в зоне стоянок, на погрузочно-разгрузочных терминалах и в др. случаях. Особенностью дорог является свободный выбор трасс движения на «перекрестках» сети, задаваемый машинистом или устанавливаемый автоматически согласно введенному пункту назначения. Применение специального гибкого элемента, взамен канатного, обеспечивает надежное фрикционное сцепление ходовых устройств с несущим элементов дорог [9]. Специальные приемы нейтрализации ветрового давления и предотвращения обледенения позволяют использовать сеть LogiS в сложных погодно-климатических условиях. Возможна поставка также и единичных дорог.
Более подробные сведения по конкретным видам оборудования Горной компании «Логинов и партнеры» могут быть получены заинтересованными сторонами по отдельному запросу с приложением основных показателей назначения.
ЛИТЕРАТУРА:
1. В.И. Слепян, И.Г. Логинов, Е.Д. Ларионов «Выбор параметров двухленточного крутонаклонного конвейера». Киев 2003.
2. В.И. Слепян, В.П. Маричев «Ролик-ловитель наклонного конвейера». Патент России №874522.
3. Акт по результатам промышленных испытаний ролика-ловителя для наклонных конвейеров (патент России №874522). Навои, НГМК, 1995.
4. «Дробильно-перегрузочная установка», заявка на патент № а 2005 01572.
5. «Устройство для погрузки сыпучих материалов», заявка на патент №20041109267.
6. «Карусельный бункер-питатель», заявка на патент № а 2005 08591.
7. «Способ дозированной загрузки сыпучим материалом железнодорожных вагонов», заявка на патент № а 200609624.
8. «Экскаватор с гибкой подвеской ковша», заявки на патент № а 2005 05277, № а 2005 05278.
9. «Транспортная сеть подвесных дорог типа канатных», заявка на патент № а 200602481.
