[发明专利]用于连续拖运的运输机的联结构造和系统

说明书

技术领域

本发明涉及连续拖运的(haulage)系统，例如涉及用来输送如铁矿石和煤之类的大量散装材料的悬置(suspended)连续拖运系统。

背景技术

原矿(ROM)材料是指来自矿山的任何游离材料，其包括矿石和废料。在矿山的可行性经济分析中，必需考虑的是估算采掘后运输(ROM)材料的费用。

通常，用特制货车运送这类材料，一次能运输数十吨材料。或者将临时堆积的ROM材料装于货车上，或者采掘后直接将ROM材料装到货车上。然后，根据具体装载的材料的质量，货车将废料从矿坑运送垃圾场或运送到矿石破碎场。

购置适用的货车车队涉及相当大的投资经费，同样，修建和维护具有足够运载能力以运载满载重物的货车的道路也涉及资金的大量投入。此外，随着采矿作业的推进，采掘点下移更深，随之货车的路径变长。对于10％的常规道路坡度来说，这意味着每加深一米，额外需要十米道路。结果，增加了货车取出材料、倾倒材料和回程的循环时间。因此，当采矿作业向前推进时，紧随的是在整个时间内ROM材料的单价不断增加。这种可变化的费用加上基本为分期注销的资金对于采矿操作的可行性来说不利影响巨大。

作为一种可供选择的方法，公知的是采用运输机系统(conveyorsystems)运送这类材料。传统的运输机系统的特征是具有加强的橡胶带，带的下方由惰轮或某种形式的用于促动带的传动系统支撑。这种系统处于固定位置且基本上必须是直的，在水平或垂直方向上略微偏离或不能偏离。

在提供促动传动的传动辊之间运输机系统需要张紧，因此传动辊是不对引起偏离造成影响的主要原因之一。因此，对于这类系统来说，花费大量的时间选择路径以保证获得不中断的直路径是很正常。

在矿山环境中还存在另外的问题。如预料的那样，矿区存在大量灰尘、泥浆和水，它们渗透并往往包围矿区内的所有设备。这些因素的组合提供了天然而有效的润滑。一旦它们与带接触，传动辊的传动能力将明显降低。虽然对于水平取向而言这可进行调节，但当带倾斜时，牵引力将降低到可用水平之下，传动力基本被损失掉。

另外，当带倾斜到大于某个角度时，随之而来的是材料将沿带下落，从而妨碍运输。通常，这样的系统被限制成与水平方向大约为20°。

再一个问题是系统的尺寸受限制。运输机系统的带容易被大的、带角的石块严重损坏，局部地方因为带上的石块的尖锐处和带下的支撑之间形成的刺戳冲剪力，结果导致石块的冲击。因此这类系统与矿坑内破碎场(In-Pit Crushing plants)联系在一起，以便减小单个石块的尺寸和重量而将其运走。通常，这种系统被限制成石块的尺寸应小于300mm，这样一来，从矿坑中运走的任何材料必须被破碎到适当的尺寸。

与这种构造相关的重要问题是破碎的费用。破碎场的建立和运行是重要的，无可非议的是只有在完全需要时才进行操作。遗憾的是，通常实践中已显示出，ROM材料包括300mm以上、一般最大可大到1000mm、甚至于还有尺寸不能预估的极大的“非常规(renegade)”石头的材料的百分比很高。因此，这种初步破碎是需要的，但其却基于运输机系统的限制，而不是基于合理的经济基础。

再者，因为材料通常必须先由货车输送到破碎场，然后装载到某种类型的运输机系统上，材料不得不被“二次搬运”。材料在运输媒介之间的每次运送都意味着被处置的每吨材料的附加费用，这进一步损害了这种系统在经济方面的可行性。

另外，虽然废料与矿石的比率变化可能相当大，对矿山的可行性而言，其经济预测通常依赖于6:1的比率，即，每1吨矿石有6吨废料。使用基于货车的系统，这些废料被直接运送到垃圾场，因为破碎这样的材料没有实际利益，这意味着巨大的和无意义的资源浪费。但是，对于运输机系统来说，破碎300mm以上的废料是必需的，因此可将其运出矿坑。

如美国专利4,915,213中示例出的那样，运输机系统的一种可供选择的形式是所谓的悬置带系统。在市场上以SICON名称销售的这种系统包括水滴形状(tear-drop)并在顶部敞开的带。在水滴形状的顶部处彼此相邻的带的纵向边缘被安装在通过摩擦传动带的端辊之间张紧的连续缆索上。材料由使带打开的分开的缆索装载。装载后，缆索处于在一起的状态，象袋一样容纳材料。业已发现这种结构在上面的材料不滑动的明显坡度上不能使用。