CN104500131A - 一种用于斜井施工出渣的运输系统及运输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于斜井施工出渣的运输系统及运输方法，系统包括胶带输送机、铲运机、装岩机、底板，胶带输送机、铲运机安放在底板上，且位于底板的两端，装岩机安放在底板上位于胶带输送机与铲运机之间，铲运机在底板的一端与装岩机之间运动，装岩机与胶带输送机连接。方法包括以下步骤：铺设底板，在底板上依次设有胶带输送机、装岩机、铲运机；进行凿岩爆破形成掌子面的废渣，通过铲运机将废渣运输到装岩机前；装岩机进行上废渣，将废渣输送到胶带输送机上；采用自卸卡车装载胶带输送机上的废渣，并将废渣运送到指定位置，完成废渣的挖掘运输。有益效果是：输送距离长、运送量大、提高了施工效率，降低了成本，操作方便，提升了安全系数。
Description
技术领域
本发明涉及矿山井巷工程施工领域，尤其涉及一种用于斜井施工出渣的运输系统及运输方法。
背景技术
在矿山建设施工中，斜井工程因为倾角较大，普遍采用提升机提升矿车或箕斗的运渣方式。随着制造业技术进步，现在，施工倾角不大于12°的斜井时，也可以采用井下卡车运渣。当采用提升机运渣时，提升能力较小，提升长度受到限制，并且当施工盲斜井时，提升机提升硐室、车场等需要采取的措施工程量很大。当采用井下卡车运渣时，设备投入和运行费用都很高，空气污染大，安全性较差，并且采取的措施工程量大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于斜井施工出渣的运输系统及运输方法，克服了输送距离短、运送量低、效率低、成本高、操作复杂、安全性低，使用不便的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于斜井施工出渣的运输系统，包括胶带输送机、铲运机、装岩机、底板，所述胶带输送机、所述铲运机安放在所述底板上，且分别位于所述底板的两端，所述装岩机安放在所述底板上位于所述胶带输送机与所述铲运机之间，所述铲运机在所述底板的一端与所述装岩机之间来回运动，所述装岩机远离所述铲运机的一端与所述胶带输送机连接。
本发明的有益效果是：结构设备简单、安装紧凑、输送距离长、运送量大、可连续运输，运行稳定、提高了施工效率，降低了成本。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述胶带输送机为落地架可伸缩式或者悬吊可伸缩式，包括两个换向滚筒、多个传动滚筒、传送带、多个移动滚筒，所述传送带的首尾相连呈环形，并缠绕在两个所述换向滚筒上，所述传送带的底层设有多个传动滚筒，所述移动滚筒将传送带的底层来回循环折叠为多层形成储带机构。
采用上述进一步方案的有益效果是：储带机构可以使得胶带输送机机尾进行延长传送带，操作简单灵活。
进一步，所述储带机构包括三层传送带，每层传送带的端部均安装有移动滚筒，并在其中一个移动滚筒上安装有拉紧绞车。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过移动滚筒使得传送带传动，同时移动移动滚筒调整传送带的运输长度，简单方便。
进一步，所述传送带的下表面上设有用于支撑所述传送带的承重托辊。
采用上述进一步方案的有益效果是：提高传送带的承受能力，使得传送带可以稳定运行。
进一步，所述装岩机为挖掘式装岩机，所述装岩机上设有受料槽、刮板，所述刮板的一端与所述受料槽连接，所述刮板的另一端与所述胶带输送机连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过刮板将废渣均匀的输送到胶带输送机的传送带上，输送平缓、避免对传送带造成冲击。
一种用于斜井施工出渣的运输方法，包括以下步骤：
1)在地面上铺设底板，并依次安装所述胶带输送机、所述装岩机、所述铲运机，所述铲运机；
2)进行凿岩爆破形成掌子面的废渣，通过所述铲运机将废渣运输到所述装岩机前；
3)装岩机进行上废渣，将废渣输送到所述胶带输送机上；
4)采用自卸卡车装载所述胶带输送机上的废渣，并将废渣运送到指定位置，完成废渣的挖掘运输。
本发明的有益效果是：步骤简单、操作方便，运行稳定，提高了施工效率，提升了安全系数。
进一步，在所述步骤1)中，安装所述胶带输送机时，所述胶带输送机设置有两台，分别为长期胶带输送机和临时胶带输送机，将所述长期胶带输送机安装在斜井的右侧，且所述长期胶带输送机与斜井右侧墙壁的距离为4m～4.32m，将所述临时胶带输送机安装在斜井的左侧。
采用上述进一步方案的有益效果是：长期胶带输送机与临时胶带输送机分别设置在斜井两侧，避免影响井下施工以及铲运机的运输。
进一步，在所述步骤1)中，安装所述装岩机时，所述装岩机距步骤2)中的进行凿岩爆破的工作面为25～50m。
采用上述进一步方案的有益效果是：装岩机与凿岩爆破面保持合适的距离避免爆破过程中损坏装岩机，同时又缩短了铲运机的运输距离，提高施工效率。
进一步，在所述步骤2)中，所述铲运机将废渣运输到所述装岩机的前方卸渣后，所述铲运机在回到掌子面废渣的途中将所述底板上的废渣进行铲除清理。
采用上述进一步方案的有益效果是：将掉落在底板上废渣清理干净，方便运输。
进一步，在所述步骤3)中，所述装岩机为挖掘式装岩机，所述装岩机上设有受料槽、刮板，所述刮板的一端与所述受料槽连接，所述刮板的另一端与所述胶带输送机连接，在装岩机进行上废渣时，所述装岩机的挖斗连续向所述受料槽扒废渣，废渣进入所述受料槽后通过所述刮板输送到所述胶带输送机上，且在扒废渣过程中，将体积较大的废渣排除到旁边进行粉碎，粉碎后再进行上废渣。
采用上述进一步方案的有益效果是：连续均匀的输送废渣，保证了上料均衡，避免对传送带造成冲击。
附图说明
图1为本发明一种用于斜井施工出渣的运输系统的安装示意图；
图2为本发明一种用于斜井施工出渣的运输系统的胶带输送机的结构示意图；
图3为本发明一种用于斜井施工出渣的运输方法的流程示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、换向滚筒，2、传动滚筒，3、传送带，4、承重托辊，5、移动滚筒，6、拉紧绞车，7、储带机构，8、刮板，9、装岩机，10、底板，11、铲运机，12、废渣，13、胶带输送机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明包括胶带输送机13、铲运机11、装岩机9、底板10，底板10铺设在地表面上，可以根据地面情况蜿蜒曲折的进行铺设。所述胶带输送机13、所述铲运机11安放在所述底板10上，且分别位于所述底板10的两端。所述装岩机9安放在所述底板10上位于所述胶带输送机13与所述铲运机11之间，所述铲运机11在所述底板10的一端与所述装岩机9之间来回运动，铲运机11将废渣12输送到装岩机9的侧前方。所述装岩机9远离所述铲运机11的一端与所述胶带输送机13连接。所述装岩机9为挖掘式装岩机9，所述装岩机9上设有受料槽、刮板8，所述刮板8的一端与所述受料槽连接，所述刮板8的另一端与所述胶带输送机13连接，废渣从受料槽输送到刮板8上，再由刮板8输送到胶带输送机13的传送带3上。
如图2所示，所述胶带输送机13为落地架可伸缩式或者悬吊可伸缩式，包括两个换向滚筒1、多个传动滚筒2、传送带3、多个移动滚筒5，所述传送带3首尾相连呈环形，并缠绕在两个所述换向滚筒1上。所述传送带3的底层设有多个传动滚筒2，所述移动滚筒5将传送带3的底层来回循环折叠为多层形成储带机构7。所述储带机构7包括三层传送带3，每层传送带3的端部均安装有移动滚筒5，并在其中一个移动滚筒5上安装有拉紧绞车6。所述传送带3的下表面上设有用于支撑所述传送带3的承重托辊4，承重托辊4用于支撑起传送带3，提高传送带3的承重能力。
胶带输送机13通过电机驱动的传动滚筒2带动传送带3运行，传送带3上的废渣12由机尾运输到机头，即废渣12跟着传送带3由靠近装岩机9的一端运输到远离装岩机9的一端上。在胶带输送机13的机尾即靠近装岩机9一端的底部上形成有储带机构7。伸长传送带3时，需要在传送带3空载时进行，松开拉紧绞车6，使得传送带3延长，通过胶带输送机13机尾上的牵引装置将胶带输送机13的尾轮架向机头延伸，然后将胶带输送机13的支架按照指定的距离固定在底板10上，支架直接固定在底板10上，拆装方便、维修方便、成本低，通用性强。固定好支架并调平传送带3后，再在传送带3的下表面安装承重托辊4，最后锁紧拉紧绞车6，当储带机构7中没有储存的传送带3时，可以增加传送带。
如图3所示，利用该运输系统对应有相应的运输方法，包括以下步骤：1)在地面上铺设所述底板10，并在所述底板10上依次安装有所述胶带输送机13、所述装岩机9、所述铲运机11，所述铲运机11在所述底板10上来回运动；2)进行凿岩爆破形成掌子面的废渣12，通过所述铲运机11将废渣12运输到所述装岩机9前；3)装岩机9进行上废渣12，将废渣12输送到所述胶带输送机13上；4)采用自卸卡车装载所述胶带输送机13上的废渣12，并将废渣12运送到指定位置，完成废渣12的挖掘运输。
在上述步骤中，具体操作如下：
在所述步骤1)中，安装所述胶带输送机13时，所述胶带输送机13设置有两台，分别为长期胶带输送机和临时胶带输送机，将所述长期胶带输送机安装在斜井的右侧，且所述长期胶带输送机与斜井右侧墙壁的距离为4m～4.32m，将所述临时胶带输送机安装在斜井的左侧。安装胶带输送机13时，在胶带输送机13的侧面留出通道是为了方便人员或者其它设备运行。
安装所述装岩机9时，所述装岩机9距进行凿岩爆破的工作面为25～50m，防止凿岩爆破时废石砸到设备。装岩机9距离凿岩爆破工作点的距离保持在25～50m之间，使得设备远离凿岩爆破工作点，同时也缩短铲运机11的运输距离。在所述步骤2)中，所述铲运机11将废渣12运输到所述装岩机9的前方卸渣后，所述铲运机11在回到掌子面废渣12的途中将所述底板10上的废渣12进行铲除清理。铲运机11采用的是侧卸式铲运机，避免了常规铲运机需要临时调头硐室，节省了措施工程量，也便于胶带输送机13随时向铲运机11方向延伸。
在所述步骤3)中，装岩机9进行上废渣12时，所述装岩机9的挖斗连续向所述受料槽扒废渣，废渣进入所述受料槽后通过所述刮板8输送到所述胶带输送机13上，使得上料均匀。且在扒废渣过程中，将体积较大的废渣排除到旁边进行粉碎，粉碎后再进行废渣上料，避免对传送带3造成冲击。
实施例一：
某钼铅锌多金属矿探矿斜井由折返的三段组成，地表井口标高+626m，最低标高-130m，全部斜长约3900m，每条长度约1300m，斜井底板10坡度为12°。设计为直墙三心拱，断面净尺寸为5.8×3.85m，净断面19.96m2，正常段采用锚网喷支护，支护厚度为100mm，掘进断面22.7m2。
(1)胶带输送机的设计参数
采用落地架可伸缩式胶带输送机，考虑提升垂高、运输能力和启动负荷等因素，确定每条斜井采用2个胶带输送机13接力运输，斜井与斜井之间也采用接力的方式运碴。胶带输送机13的主要技术性能参数如下：运输能力不小于150t/h；输送长度为800m；输送角度12°；电机功率为2×90kW；运行速度为1.6m/s；输送带宽度为800mm；输送带规格型号为EP300×4织物分层芯，铰接活页接头方式；储存输送带长度为100m。
另外，为满足正常运行，胶带输送机13上海设置了防跑偏机构、清扫机构、断带抓捕器；为保证安全运行，设置了防过速、防过强系统以及接触式逆止器；在智能化控制方面，通过PLC控制系统实现多条胶带输送机13之间的顺序启动和停机以及地面控制室的一键操作控制。同时为保证胶带输送机13启动平稳、运行可靠，采用软起动装置。
(2)胶带输送机的安装
斜井长期胶带输送机布置在斜井的右侧，为了使长期胶带输送机安装时不影响井下施工，临时胶带输送机避开了长久胶带输送机的位置，将临时施工用的伸缩式临时胶带输送机布置在斜井左侧。输送机架与右侧墙壁的距离不小于4m，传送带3运行的同时不影响铲运机11、卡车等正常上下斜井。
(3)传送带的延伸
由于在胶带输送机13的上端设置了储带机构7，通过伸展储带机构7，能方便地将带式输送机往前延伸，使挖掘式装岩机9与凿山爆破工作面的距离始终保持在25～35m的距离内。根据生产实际情况每爆破挖掘160～200m后延伸一次传送带3。延伸传送带3是在空载时进行的，首先，松开拉紧绞车6，伸展储带器，通过机尾牵引装置将尾轮架朝前延伸，然后将支架按距离架立在坚实的底板10上，调平，安装承重托辊4和回程托辊支撑传送带3，最后通过拉紧绞车6固定。传送带3延伸与工作面打眼平行作业，基本不占用有效工作时间。
当储带机构7内的传送带用完了，接长一根100m长的传送带3，再储存在储带机构7内。一台带式胶带输送机13配3根100m长的传送带，其余每根长度为300m，目的是在满足运输和安装的条件下，尽量减少传送带3接头数量。
(4)侧卸式铲运机出渣
采用2m3侧卸式电动铲运机出渣。铲运机11负责25～35m范围内的废渣铲运到挖掘式装岩机9的前方，同时负责底板10的清理。25m是装岩机9避免被炮轰的安全距离，同时，当胶带输送机13出现小故障，留有废渣12转存的场地，保证工作面可同时打眼作业。铲运机11在平均运输距离为30m时的理论生产能力可达到40m3/h，折合每小时为70t。
铲运机11在掌子面装上废渣12，后退到装岩机9的侧前方卸载废渣。与普通柴油铲运机相比，侧卸式电动铲运机具有如下两个主要优点：废渣12集中在装岩机9的前方，没有挡住铲运机11的道路；较少空气污染，减少长距离独头掘进的通风压力。
(5)挖掘式装岩机将废渣送入传送带
采用LWL-120型履带挖掘式装岩机配合向胶带输送机13上料。装岩机9设置在胶带输送机13前面，装岩机9可以向前适当移动和左右摆动，装岩机9的挖斗不停地向装岩机9的受料槽扒渣，通过装岩机9上的刮板8输送到胶带输送机13的传送带3上。
采用挖掘式装岩机主要起以下作用：能使上料比较均衡，避免对传送带3造成冲击；有效防止废渣12中的个别大块废石落到传送带3上。挖掘式装岩机9的理论生产能力为120m3/h，考虑实际工作效率以及斜坡扒渣等影响因素，实际生产能力大约为60～70m3/h，折合为100～120t/h。
(6)胶带输送机将废渣运送至地表卸渣
胶带输送机13是以传送带3作牵引和承载主体，传送带3缠绕头尾换向滚筒1形成循环体，通过电机驱动的传动滚筒2带动传送带3运行，废渣12在传送带3上跟传送带3一起运动，从而实现废渣12从机尾到机头的连续运输。胶带输送机13可以根据运输距离以及运输要求多台连接传送。胶带输送机13将废渣12运送到井口后，通过自卸卡车运到指定的废石场排放。当废石场离井口较近时，可直接通过胶带输送机13送到废石场，可减少一道转换环节。
当需要多台胶带输送机13接力传送时，靠近废渣的胶带输送机13将废渣排到钢制缓冲槽后，落到前一台胶带输送机13的传送带3上，这样接力将废渣排到地面。
应用本发明的运输系统以及运输方法，在斜井施工中，可以实现斜井单月施工最高进尺215m，月平均施工进尺160m，克服了斜井施工出渣时间长、成本高等技术难题，实现了大断面斜井快速、高效施工，取得了显著的经济和社会效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于斜井施工出渣的运输系统，其特征在于，包括胶带输送机(13)、铲运机(11)、装岩机(9)、底板(10)，所述胶带输送机(13)、所述铲运机(11)安放在所述底板(10)上，且分别位于所述底板(10)的两端，所述装岩机(9)安放在所述底板(10)上位于所述胶带输送机(13)与所述铲运机(11)之间，所述铲运机(11)在所述底板(10)的一端与所述装岩机(9)之间来回运动，所述装岩机(9)远离所述铲运机(11)的一端与所述胶带输送机(13)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于斜井施工出渣的运输系统，其特征在于，所述胶带输送机(13)为落地架可伸缩式或者悬吊可伸缩式，包括两个换向滚筒(1)、多个传动滚筒(2)、传送带(3)、多个移动滚筒(5)，所述传送带(3)首尾相连呈环形，并缠绕在两个所述换向滚筒(1)上，所述传送带(3)的底层设有多个传动滚筒(2)，所述移动滚筒(5)将所述传送带(3)的底层来回循环折叠为多层形成储带机构(7)。
3.根据权利要求2所述的一种用于斜井施工出渣的运输系统，其特征在于，所述储带机构(7)包括三层传送带(3)，每层传送带(3)的端部均安装有移动滚筒(5)，并在其中一个移动滚筒(5)上安装有拉紧绞车(6)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于斜井施工出渣的运输系统，其特征在于，所述传送带(3)的下表面上设有用于支撑所述传送带(3)的承重托辊(4)。
5.根据权利要求4所述的一种用于斜井施工出渣的运输系统，其特征在于，所述装岩机(9)为挖掘式装岩机，所述装岩机(9)上设有受料槽、刮板(8)，所述刮板(8)的一端与所述受料槽连接，所述刮板(8)的另一端与所述胶带输送机(13)连接。
6.一种用于斜井施工出渣的运输方法，其特征在于，该运输方法通过如权利要求1所述运输系统实现，包括以下步骤：
1)在地面上铺设底板(10)，并依次安装所述胶带输送机(13)、所述装岩机(9)、所述铲运机(11)；
2)进行凿岩爆破形成掌子面的废渣(12)，通过所述铲运机(11)将废渣(12)运输到所述装岩机(9)前；
3)装岩机(9)进行废渣(12)上料，将废渣(12)输送到所述胶带输送机(13)上；
4)采用自卸卡车装载所述胶带输送机(13)上的废渣(12)，并将废渣(12)运送到指定位置，完成废渣(12)的挖掘运输。
7.根据权利要求6所述的一种用于斜井施工出渣的运输方法，其特征在于，在所述步骤1)中，安装所述胶带输送机(13)时，所述胶带输送机(13)设置有两台，分别为长期胶带输送机和临时胶带输送机，将所述长期胶带输送机安装在斜井的右侧，且所述长期胶带输送机与斜井右侧墙壁的距离为4m～4.32m，将所述临时胶带输送机安装在斜井的左侧。
8.根据权利要求6所述的一种用于斜井施工出渣的运输方法，其特征在于，在所述步骤1)中，安装所述装岩机(9)时，所述装岩机(9)距步骤2)中的进行凿岩爆破的工作面为25～50m。
9.根据权利要求6所述的一种用于斜井施工出渣的运输方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述铲运机(11)将废渣(12)运输到所述装岩机(9)的前方卸渣后，所述铲运机(11)在回到掌子面废渣(12)的途中将掉落在所述底板(10)上的废渣进行铲除清理。
10.根据权利要求6所述的一种用于斜井施工出渣的运输方法，其特征在于，在所述步骤3)中，所述装岩机(9)为挖掘式装岩机，所述装岩机(9)上设有受料槽、刮板(8)，所述刮板(8)的一端与所述受料槽连接，所述刮板(8)的另一端与所述胶带输送机(13)连接，在装岩机(9)进行上废渣(12)时，所述装岩机(9)的挖斗连续向所述受料槽扒废渣(12)，废渣(12)进入所述受料槽后通过所述刮板(8)输送到所述胶带输送机(13)上，且在扒废渣(12)过程中，将体积较大的废渣(12)排除到旁边进行粉碎，粉碎后再进行上废渣(12)。
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