Карьеры, разрабатываемые десятки лет, неизбежно переходят в категорию глубоких. На сегодняшний день в мире ближе всех к центру Земли (на один километр двести метров) опустился Бингем Каньон, штат Юта, США.
Вести открытую добычу полезных ископаемых до километровых глубин в проектах многих предприятий, в том числе и в нашей стране. В таких сложных горнотехнических условиях один из главных вопросов в том, как менее трудозатрано поднимать горную массу на поверхность. Давно нецелесообразно применять только самосвалы для вывоза руды с нижних горизонтов. В настоящее время оптимальная схема работы — совместное использование автомобильного и конвейерного транспорта. При этом традиционные ленточные конвейеры уступают в эффективности крутонаклонным. В чём преимущество крутонаклонных конвейеров, и где эта техника успешно внедрена в России?
На смену автопарку
Картина, когда гружёные самосвалы наворачивают по месторождению бесконечные круги вверх по спирали, вскоре совсем останется в прошлом. Ведь использование этой техники для доставки на поверхность грузов с глубин карьеров невыгодно экономически.
Речь о постоянном расходе топлива, шин и запчастей.
Кроме того, машины вредят экологии, так как создают постоянную загазованность в процессе работы.
Учитывая высокие требования к освоению недр, негативные факторы воздействия на окружающую среду в таких масштабах недопустимы.
«Когда глубина карьера превышает 200 м, работать с автомобильным транспортом становится невыгодно. Одной из возможностей снизить затраты на добычу руды становится использование крутонаклонных конвейеров. Машина ведь едет по уступам, то есть протяжённость пути получается очень большой. А это затраты на топливо плюс амортизационные.
Эксплуатация конвейера в данном случае будет выгоднее, его можно установить на существующий борт и поставлять руду с нижних горизонтов на верхний, непосредственно на сам борт карьера», — объяснил специалист ПАО «Новокраматорский машиностроительный завод» Андрей Пустовалов, с которым мы встретились на стенде компании на выставке «Уголь России и Майнинг».
Благодаря крутонаклонному конвейеру процесс подачи породы становится беспрерывным, что к тому же позволяет наращивать объёмы добычи. Традиционный горизонтальный ленточный конвейер в таких горно-технических условиях нецелесообразен, так как он способен преодолевать углы не более 20°. А поиск сложной схемы размещения такого конвейера себя не оправдает экономически.
Крутонаклонные же конвейеры можно размещать даже под углом в 90°.
Виды крутонаклонных конвейеров
Широкое распространение имеют типы Z- и L-образных крутонаклонных конвейеров. Их отличают оригинальные прижимные станции и поддерживающие роликоопоры, кроме этого на их ленте устанавливаются поперечные рёбра и гофроборт.
Гладкая лента на них используется, если транспортировка материала до 45°, шевронная — свыше 45°.
Принципиально новые системы двухленточных, трубчатых, подвесных и ленточноцепных крутонаклонных конвейеров послужили разнообразию конструктивных исполнений опорных устройств.
В приводах крутонаклонного оборудования стоят стопорные устройства или тормоза. Они предотвращают самопроизвольный ход гружёной ветви конвейера вниз под действием массы груза. Применение винтовых, пружинно-винтовых и грузовых натяжных устройств зависит от длины круто-наклонных и вертикальных конвейеров.
«Основными техническими показателями являются угол подъёма до 90°, производительность не более 450 м3/ч, высота подъёма до 80 м, ширина варьируется от 500 до 2000 мм, скорость ленты до 2,5 м/с, условия эксплуатации ± 40 °С.
Данный тип конвейеров используется для транспортировки материала от порошкообразного до кускового с гранулометрическим размером до 80 мм (до 200 мм не более 2%), температура транспортируемого материала до 150 °С, для пылящих грузов предусматривается герметичное исполнение.
Загрузка груза осуществляется на нижнем горизонтальном участке, выгрузка через концевой барабан», — объясняет заместитель технического директора АО НПО «Аконит» Сергей Хапов.
«Особенность загрузки крутонаклонных ЛК предусматривает равномерную загрузку ленты ЛК с целью ухода той в сторону, что в свою очередь может привести ленту в негодность.
Срок службы крутонаклонных ЛК можно продлить, применяя полимерные ролики и вовремя проводя ТО системы. Активно интегрируя в эксплуатацию ЛК системы защиты ЛК от порыва. Это защита, как правило, многоуровневая», — поясняет генеральный директор ООО «Росмашхолдинг» Антон Придворов.
Вообще, на производство конвейерной техники, в том числе крутонаклонной, направлено внимание большого числа машиностроительных заводов. Ведь на промышленных предприятиях внедрение этого оборудования, можно сказать, «в моде».
Фирма «Аконит» — как раз одно из российских предприятий, которое имеет опыт строительства крутонаклонных конвейеров. К примеру, таковые изготовили по заказу ОАО «Евраз КГОК» и запустили в эксплуатацию на Качканарском ГОК «Ванадий». Также Z-образные конвейеры «Аконита» работают в АО «Метахим» и ОАО «Гомельстекло» (Республика Беларусь).
«Технология применения круто-наклонных конвейеров при перегрузке горной массы с уступа на уступ возможна на высоту до 70 метров, и таких «ступеней» может быть несколько в одном разрезе. Мощность привода конвейера — 2х160 кВт, производительность до 2000 т/ч. Ширина ленты зависит от транспортируемого груза и варьируется от 1000 мм до 2000 мм. После завершения работы конвейеры можно демонтировать и переустановить на другой участок», — говорит Сергей Хапов.
Успешный опыт
К слову, транспортировать что-либо крутонаклонным конвейером актуально не только для горнорудной промышленности. К примеру, широкое применение техника получила в пищевом, химическом, цементном, металлургическом производстве, в строительстве, в сельском хозяйстве, в морских и речных портах, а также других отраслях.
Однако в сложных горнотехнических условиях такого типа конвейерные подъёмники особенно незаменимы, чем и обусловлен сегодняшний интерес производственников к этому транспорту. Вот только пока число подобных реализованных в России проектов совсем невелико.
В нашей стране масштабные углубленные горные работы с перемещением больших объёмов горной массы можно наблюдать, в том числе, на кимберлитовых карьерах «АЛРОСЫ», на разрезе «Нерюнгринский» или на Михайловском, Коршуновском, Стойленском, Костомукшском, Лебединском, Ковдорском, Качканарском и Оленегорском ГОКах.
Последний — Оленегорский ГОК (входит в «Северсталь») — показательный пример эффективности крутонаклонных конвейеров. Несколько лет назад здесь завершили строительство крутонаклонного конвейера (исполнитель — Paakkola Conveyers Oy) с дробильно-сортировочным комплексом (исполнитель — компания Metso).
Проект оптимизировал транспортировку и дробление руды Оленегорского карьера и Оленегорского подземного рудника.
Новое оборудование возвели с площадки перегрузки подземного рудника (отметка минус 65 метров) до корпуса крупного дробления циклично-поточной технологии (отметка плюс 60 метров). По новому конвейеру руду поставляют в действующие конвейерные линии циклично-поточной технологии.
«Годовая мощность доставки на дробильно-обогатительную фабрику (ДОФ) — с использованием конвейера с прижимной лентой после двух стадий внутрикарьерного дробления — крупного и среднего — составляет до 5,7 млн тонн железной руды (в том числе 2 млн — из подземного рудника).
Дроблёная руда крупностью 80 мм из карьера поступает по построенному ранее наклонному конвейерному стволу существующей схемы ЦПТ непосредственно на мелкое дробление. КНК поднимает руду на высоту 125 м под углом 36 градусов, значительно сокращая расстояние транспортирования руды автосамосвалами.
Длина КНК составляет 252 метра. Непосредственно строительные работы начались весной 2013 года, монтажные завершены в конце 2014 года», — перечисляют особенности установки мурманские СМИ.
Тогда реализация проекта обошлась компании «Северсталь» более чем в 750 миллионов рублей. Успела ли за прошедшее годы дорогостоящая техника оправдать себя в работе, прокомментировали в пресс-службе «Оленигорского» ГОКа:
«Экономический эффект считают в целом по комбинату. Наибольший эффект от реализации — на сокращении грузоперевозок горной массы, сокращения плеча откатки и экономии на дизельном топливе для автосамосвалов. С вводом в эксплуатацию крутонаклонного конвейера «Олкон» получил снижение удельных затрат на топливо при транспортировке руды через КНК».
Полностью перейти на конвейер планирует и Михайловский ГОК (входит в «Металлоинвест»). В скором времени предприятие уйдёт от использования в карьере железнодорожного транспорта, построив на юго-восточной стороне месторождения первый в России крутонаклонный конвейер на 15 миллионов тонн. На северо-востоке, так как позволяют условия, расположится более пологий конвейер на 35 миллионов тонн.
В составе дробильно-конвейерного комплекса, который запустят на Михайловском ГОКе, именно крутонаклонный конвейер называют ключевой особенностью проекта. Отгрузка изготовленного оборудования идёт уже сегодня, через несколько месяцев начнётся и монтаж. Проект реализует Новокраматорский машиностроительный завод.
«Дробильно-конвейерный комплекс будет работать следующим образом. Самосвалы подают руду в приёмный бункер, происходит дробление до фракции 1200 мм, далее — до 350 мм. После этого материал распределяется на две дробилки, на выходе из которых мы получаем куски 80 мм. Из дробилок мате-риал отправляется на два пластинчатых питателя и на промежуточный конвейер. Следующий этап — именно круто-наклонный конвейер, который и обуславливает уникальность системы. Его угол — 37°, при этом используется не рифленая, а гладкая лента. Высота подъёма составляет 215 м. Это уникальные показатели оборудования по производительности и высоте — аналогичных объектов в мире нет», — рассказал Андрей Пустовалов.
Работа в суровых условиях
Так как карьеры глубинного типа — распространённое явление в условиях богатого на полезные ископаемые Крайнего Севера, проблемы высокой стоимости транспортировки добываемой руды являются здесь одной из ключевых. Этим и обусловлен давний интерес промышленников к крутонаклонным конвейерам.
Но, учитывая сложные климатические условия, к разработке оборудования в этой местности всегда повышенные требования.
Однако, по словам специалистов, при правильной конструкции данная техника сможет быть применима и в суровом климате.
«В условиях Крайнего Севера применение крутонаклонных ЛК допустимо только в закрытых галереях с использованием полимерных роликов с целью избежать налипания материала на ролики, что, в свою очередь, может привести к выходу из строя дорогостоящей ленты», — рассказывает Антон Придворов.
«Безусловно, должны быть учтены условия эксплуатации конвейеров. Необходима доработка, как и для всех конвейеров — металлоконструкции из специальной стали, приводы с подбором для данных конкретных условий, подбор ленты для данных климатических условий», — отмечает Сергей Хапов.
Текст: Ангелина Селина
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.