Выемочно-погрузочные работы на основе вакуумной технологии

Павел Поганка, глава Московского Представительства Compel a.s. (Словакия)

Словацкая фирма Compel a.s. (АО «Компел») с 1996 г. успешно осваивает проектирование и производство вакуумных установок разной мощности и конфигурации. В частности, компанией выпущены и поставлены вакуумные комплексы Fatravac 500 RD для нужд железных дорог ОАО «РЖД» (Россия) и «Укржелезница» (Украина). В 2004 г. по заказу крупнейшого угольного предприятия Чехии «Соколовский угольный разрез» была спроектирована, изготовлена и передана для эксплуатации вакуумная машина Fatravac 240 RD.

Вакуумно-погрузочная технология основана на перемещении сыпучих, дробленных и других материалов вследствие создания вакуума потока воздуха, который используется в качестве транспортного средства.

Вакуумные установки по способу их использования могут быть стационарными (фото 1) и мобильными.

Фото 1 Стационарная вакуумная установка

Стационарные вакуумные установки используются для уборки и удаления материалов, а также доставки зернистых фракций на литейных и химических предприятиях, электростанциях, в портах, в угольных шахтах и на карьерах, на перевалочных комплексах и т.д., где возникает необходимость постоянной уборки и удаления материала. Стационарные вакуумные установки применяются в случаях, когда место работы и ее объемы четко определены, а применение мобильных вакуумных установок нецелесообразно. В стационарных установках всасываемый материал поступает по трубопроводам в контейнер.

Отработанный воздух проходит через фильтрационные блоки, а затем выбрасывается в атмосферу вакуум-насосом. Очистка фильтров производится автоматически аэродинамическим ударом в процессе эксплуатации.

В отличии от стационарных мобильные установки, учитывая возможность их быстрого перемещения, могут быть задействованы в различных местах. При этом работы могут осуществляться без подъездных путей к месту их производства за счет подачи туда гофрированного шланга длиной до 100 м. Мобильные установки монтируются на рельсовом (железнодорожном) или шинном ходу. Принципиальная схема мобильной установки на шинном хо-

ду представлена на рис. 1, а конструктивные ее особенности и принцип действия подробно освещены в описании путевого вакуумного погрузчика Fatravac 240 RD (фото 2).

В горнодобывающей промышленности вакуумные технологии и выемочно-погрузочные машины на их основе, по нашему мнению, найдут применение, прежде всего, для выполнения следующих процессов и работ:

- выемка осадков из шламохрани-лищ обогатительных фабрик для вторичной их переработки;

- очистка от твердых пылевидных осадков систем открытого водоотлива на главных и вспомогательных карьерных и шахтных выработках, а также на автодорогах;

- ускоренная очистка и освобождение от шламов прудов-накопителей и отстойников камнеобраба-тывающих цехов предприятий по добыче блочного, штучного и пр. видов камня;

- ускоренный сбор и удаление любой степени влажности шламов, слежавшихся в зумпфах и колодцах-отстойниках шахтных стволов и дробильно-обогатительных фабрик ГОКов;

Рис. 1 Принципиальная схема мобильной вакуумной установки

Фото 2 Общий вид вакуумного погрузчика Fatravac 240 RD

- периодическая очистка пространственных конструкций цехов и производств дробильно-обогатительного комплекса от пылевых осадков и накоплений;

- поддержание автодорог и дренажной системы карьеров в постоянном рабочем состоянии;

- удаление и сбор в контейнер буровой мелочи из скважин при «сухом» бурении в шахтах и карьерах. В угольной отрасли в настоящее

время вакуумные машины обычно применяют при:

- удалении просыпи угля при процессе дробления или переработки, а также у конвейеров, элеваторов, автомобильных и судовых выгрузочных устройств;

- очистке коллекторов и складов;

- очистке дорог, дренажных систем;

- очистке зданий и сооружений и т.д.

Путевой вакуумный погрузчик Fatravac 240 RD

Путевой вакуумный погрузчик Fatravac 240 RD предназначен для проведения специальных локальных работ на путях и вблизи них, но в основном для уборки щебня, сухой или мокрой земли; уборки жидких или полужидких смесей, нефтяных продуктов; уборки щебня без снятия рельсов и шпал; очистки дренажных каналов, отверствий; очистки стрелочных переводов; очистки вагонов после транспортировки загрязняющих материалов или животных; выгрузки вагонов; ликвидации последствий экологических аварий.

Машина способна из путевого полотна высасывать щебень, уголь, мелкодисперсные фракции, жидкие и сыпучие материалы с максимальным размером до 65 мм. С помощью удлинительных трубопроводов и шлангов обеспечивается высасывание материалов на расстояние в 50-100 м. В летнее время погрузчик может работать в качестве мобильной путевой машины, а в зимний период использоваться как автономная стационарная установка для очистки железнодорожных вагонов или другого промышленного оборудования.

Вакуумный погрузчик смонтирован на путевой моторной тележке MUV-71.0 и двух прицепных тележках типа PV и состоит из моторной вакуумной установки, филь -

трационной установки, двух контейнеров, манипулятора, топливной и гидравлической системы. На одной прицепной тележке находится манипулятор всасывающего шланга и вспомогательная кабина. Моторная вакуумная установка вместе с фильтрационной установкой находятся на совместной раме и размещены на моторной универсальной тележке MUV-71.0. Силовая установка выполнена в виде сварной конструкции из тонкостенных стальных профилей и стальных листов. Минеральная шерсть, находящаяся между перфор-мированными листами, обеспечивает хорошую звуковую изоляцию. С обеих сторон установки находятся двери, обеспечивающие доступ для сервисного обслуживания.

Дизельный двигатель и вакуумный насос распологаются на самостоятельной раме, которая крепится к раме силовой установки. Привод вакуумного насоса от дизельного двигателя обеспечен клиноременной передачей. Из этого же шкива обеспечен привод гидрогенератора. На крыше силовой установки находятся глушитель и фильтр всасывающего воздуха для двигателя, а также глушитель охлаждающего воздуха вакуумного насоса.

Кроме того, в верхней части силовой установки расположены: контрольный фильтр вакуумного насоса, обратный клапан, разгрузочный клапан и клапаны безопасности. Фильтрационная установка обеспечивает улавливание мелких частиц пыли, которые не остались в контейнере. Воздух, высaсывaемый из глaвного контeйнeрa, поступает в средний продольный коридор, где чaстицы мaтeриaлa отделяются от воздухa нa основе грaвитaционного принципa, а затем оставшиеся в воздухе частицы фильтруются нa фильтрaционных кaссeтaх. Выгрузкa фильтрaционного модуля проводится через двa боковых отверствия нa обе стороны мaшины.

Технические характеристики вакуумного погрузчика Ра1гауао 240 RD

250

24

Вакуумный насос

ROOTS

Максимальное количество транспортируемого воздуха без нагрузки, м3

8160

Максимальный вакуум, Мбар

-800

Количество кассет в главном фильтре, шт.

18

Количество бумажных вкладышей в фильтре бeзопaсности, шт.

3

12

5.6

13,2

Полeзный объем контeйнeрa №2 , м3

6.4

Максимальная масса контeйнeрa №2, тонн

13.2

Максимальная скорость, км/ч

40

150

Максимальный преодолеваемый уклон пути при рaботe , %о

-30...+20

Тeмпeрaтурный интервал для работы машины, °C

-5...+ 40

Количeство обслуживающего пeрсонaлa, чел.

2

KENWOOD

Производительность при высасывании мaтeриaлa, м3/ч: - свободно лежащий мaтeриaл

16

- контаминированный, уплотнённый

8-10

Фильтрaционныe мешки изготовлены из полиэстерной т^ни нa ме-тaлличeском одродсе. Мешки очи-щaются за счет перепада давления воздуха, возникающего после открытия донных клaпaнов.

На машине установлены два контейнера для накопления материала. В контейнере отделяется всасывающий материал от транспортирующего воздуха. Поток воздуха из контейнeрa высaсывaeтся трубопроводом в филицнную устaновку. Контейнер. Конструкция контeйнeрa свaрнaя из стaльных листов и тонкостенных профилей. Выгрузи накопившегося мaтeриaлa производится через боковые двери нa обе стороны мaшины (в автосамосвалы). Кaждый контейнер оборудовaн дaтчиком уровня высоты накапливающегося мaтe-

риaлa. В передней части первого контейнера находится устройство для перемещения шланга, которое позволяет переключать поток воздуха и материала в последующий контейнер. Количество контейнеров определяется требованиями заказчика. Манипулятор служит для перемещения наконечника всaсывaющего шлaнга и состоит из четырех стрел, три из которых действуют в верти-ильной плоскости. На четвертой стреле укреплен всaсывaющий шлaнг. Весь мeхaнизм является поворотным вокруг вертикальной оси и перемещается по поперечным направляющим, укрепленным нa рaмe мaшины. Все стрелы мaнипуляторa упрaвляются гидроцилиндрами.

Упрaвлeниe - дистанционное, с помощью «джойстиков».

Вакуумный погрузчик Fatravac 240 RD оборудован приборами, обеспечивающими контроль за темперaтурой и уровнем охлaждaющeй жидкости двигателя, оборотами двигателя, вaкуумa, уровнем топ-ливa и его рaсходом. Кроме того, фиксируется уровень заполнения контейнеров, а также отслеживается работа клaпaнов бeзопaсности в контeйнeрaх и фильтрaционном модуле. Предусмотрено автоматическое выключение погрузчика при достижении недопустимой рaзницы дaв-ления перед и зa глaвным фильтром, высокой тeмпeрaтуры в вaкуумном нaсосe, нaполнeнии контeйнeрa, при низком дaвлeнии мaслa в двигателе, низком уровне и высокой тeмпeрaту-ре охлaждaющeй жидкости.

Журнал "Горная Промышленность" №3 2005