В Австрии представили новую систему транспортировки материалов для открытых карьеров

На многих современных открытых разработках природных месторождений материал извлекают экскаваторами и вывозят на самосвалах. В качестве источника энергии используются, как правило, дизельный двигатель.

Недостатками такого метода разработки являются, помимо прочего, высокие операционные расходы (на дизельное топливо, персонал, его размещение, командировочные расходы и техническое обслуживание оборудования), высокие риски (в связи с воздействиями погодных условий или влиянием человеческого фактора) и загрязнение окружающей среды (выбросы CO₂ и шумовая эмиссия).

На практике угол наклона борта карьера может составлять до 70°. Таким образом, грузовой транспорт передвигается по подъездным путям, выполненным в виде бермы. Немецкие инженеры предложили своё решение для транспортировки материала на подобных сложных участках.

Система получила название RopeCon и предназначена для перемещения материалов на плоской конвейерной ленте с гофрированными бортами, преодолевая такие препятствия, как реки и здания, глубокие овраги и дороги, а также крутые участки с уклоном до 70°.

Конфигурацию гофрированных бортов и плоской конвейерной ленты заимствовали из подъёмно-транспортной техники, где уже используется в течение нескольких десятилетий.

Замкнутая конвейерная лента служит в данном случае тяговым элементом, который приводит в действие приводной барабан, а другой конец её петли расположен на обводном барабане.

Оси, на которых крепится лента, размещают на одинаковом расстоянии друг от друга. На обоих концах осей установлены ходовые ролики, движущиеся по натянутым несущим канатам и направляющие ленту. Несущие канаты с помощью опор подняты над землей.

Несущая конструкция на канатах позволяет располагать опоры на расстояниях нескольких сот метров друг от друга. В пролётах между опорами система не соприкасается с земной поверхностью, не оказывает влияния на дороги, проходящий по ним транспорт и прочие элементы инфраструктуры.

В зависимости от уклона конвейерную ленту можно оборудовать поперечными захватами для обеспечения устойчивости материала. Эти элементы, позволяющие транспортировать грузы под углом до 90°, также заимствованы из подъёмно-транспортной техники.

Разработчики отмечают, что осевую линию можно удлинить. Перемещаемый таким образом пункт погрузки или выгрузки, позволяет гибко реагировать на изменения развивающегося карьера.

Кроме того, при определённых условиях можно создать несколько участков разгрузки материала вдоль трассы.

При расчёте геометрических параметров конвейерной ленты, таких как, ширина, высота гофрированных бортов, размеры захватов и их расстояние друг от друга, учитывают максимально возможные размеры кусков породы в комбинации с требуемым уклоном транспортировки.

При определённых условиях немецкая система может перевозить материал с размером кусков до 1000 мм. В этом случае можно отказаться от их дробления в самой шахте перед вывозом.

Максимально возможная высота подъёма зависит непосредственно от производительности, скорости перемещения, возможной номинальной прочности и требуемой номинальной прочности ленты.

Как правило, скорость транспортировки материала ограничена максимальным размером кусков. Конвейерные ленты из высокопрочных стальных канатов с номинальной прочностью более 7800 Н/мм отвечают самому современному уровню развития техники. В нормах DIN 22101:2011-12 определены требуемые значения номинальной прочности для плоских конвейерных лент.

При низкой производительности и небольших размеров кусков породы, перепад высот может составлять и до 1200 м.

По заверению инженеров, система проста в инспекционном обслуживании. Движущиеся части, такие, как ходовые ролики, закреплены на ленте и, таким образом, постоянно проходят по станциям, где легко провести их профилактику.

Для выполнения ревизионных работ трассу можно оборудовать ревизионной тележкой. Для эксплуатации и профилактического обслуживания требуется минимальное количество персонала.

Рассмотрим кейс, где необходимо перевозить 5000 тонн руды в час от станции загрузки на дне карьера до станции выгрузки, расположенной вне карьера.

Систему смонтировали одним длинным пролётом, пересекая террасовидную конструкцию открытого карьера на протяжении 486 м и перепад высот 350 м. Конвейер не затрагивает террасы, и они остаются свободными для передвижения грузовиков. Маршрут прямой и может быть проложен между любыми опорными точками на земле независимо от геологических условий.

Разгрузку и погрузку материала проводят на стандартных ленточных конвейерах с помощью лотков. Привод системы расположили за пределами карьера.

Для транспортировки материала с помощью грузовиков в приведённом примере, протяжённость пути между пунктами погрузки и разгрузки составляет 5,1 км. Для обеспечения требуемой производительности при максимальной загрузке 363 тонн, требуется 15 грузовых машин. Расходы же на вывоз материала конвейером составляют только 60% от затрат на перевозку грузовым автотранспортом при сохранении производительности.

Технические параметры:

• материал — медная руда;
• плотность материала — 1,9 т/м³;
• размер кусков — <350 мм;
• длина транспортировки — 945 м;
• высота подъема (перепад высот) — +350 м;
• производительность — 5.000 т/ч;
• скорость транспортировки — 3,9 м/с;
• ширина ленты — 1 600 мм;
• прочность ленты — ST6000 14T/9T-Y;
• высота гофрированного борта — 320 мм;
• высота захватов — 280 мм;
• расстояние между захватами — 600 мм;
• эл. приводная мощность — +5.900 кВт.