CN110469331B - 一种露天矿山智能铲装运输*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种露天矿山智能铲装运输***，支撑立架(12)环露天采场(19)四周并安装在立架基础(14)上，固定梁(11)安装在支撑立架(12)上，移动梁(1)前后活动安装在固定梁(11)的上方，转运梁(2)垂直安装在移动梁(1)上方，铲斗(4)悬吊固定在转运梁(2)的下方；支撑滚动轮(18)吊装在固定梁(11)的下方，环形吊运缆绳装置(6)支承在支撑滚动轮(18)上，装运斗(5)吊挂在环形吊运缆绳装置(6)上；在转运梁(2)上设有升降铲装转运驱动装置(9)；移动梁驱动装置(10)与移动梁(1)连接并控制移动梁(1)的左右移动。本发明不受露天采场边坡角度的限制，实现矿岩的垂直提升水平运输。
Description
技术领域
本发明属于露天矿山铲装运输技术领域，尤其涉及一种露天矿山凹陷开采的智能铲装运输***，可在黑色、有色、黄金、建材等露天矿山开采中广泛应用。
背景技术
露天开采的工艺过程一般为：穿孔、***、铲装、运输和排岩，各工序环节相互衔接、相互影响、相互制约，构成了露天开采的最基本生产周期。铲装运输是耗时长，工作量大，是关系开采成本至关重要的一环。如何采取有效的铲装运输方法，对生产效率的提高、降低开采成本、创造经济效益，意义重大。
当前，主要有公路自卸汽车运输、铁路机车运输、胶带运输等方式，各有优、缺点和适宜的应用条件。公路自卸汽车运输机动灵活，爬坡能力强，但燃油用量大，污染环境，运输成本高；随着开采深度的增大，运距显著增大，台班运输能力降低，适用的经济开采深度一般为200~300m。铁路机车运输量大，但基建投资大、灵活性差、爬坡能力小；随开采深度的增大，运行周期长，且运输效率明显降低，适用的经济开采深度一般为120~150m。胶带运输运输能力大，但受制于提升坡度的限制，最大升坡能力一般16°~18°，且矿岩硬度大时，皮带磨损严重，维护成本高。
中国实用新型专利“一种露天矿端帮提升机”（公开号：CN208220778U）提出了一种可在采场端帮移动的矿岩提升装置，然而，该装置仅限于在采场端部使用，仍然受制于皮带可提升角度的限制，无法实现垂直提升运输；且采场内仍需要挖掘机和自卸汽车等设备配合进行铲装和运输作业，能源消耗大，污染作业环境，智能化水平低。
发明内容
为了满足露天矿山凹陷开采的需求，提高露天矿山铲运作业的智能自动化控制水平，降低露天矿山铲装运输成本，减轻生产作业劳动强度，提高生产作业效率，并解决汽车运输尾气引起的环境污染难题，本发明提供了一种露天矿山智能铲装运输***。
为实现本发明的上述目的，本发明一种露天矿山智能铲装运输***通过以下技术方案实现：
本发明一种露天矿山智能铲装运输***包含移动梁、转运梁、升降转载装置、铲斗、装运斗、环形吊运缆绳装置、吊运驱动装置、移动梁驱动装置、固定梁、支撑立架，固定梁、移动梁以及转运梁皆采用高强度钢材制成，以满足相应的铲装运输荷载要求；支撑立架为承重结构，环露天采场四周并安装在立架基础上，固定梁安装在支撑立架上并形成完整闭合；移动梁前后活动安装在固定梁的上方并可沿固定梁的左右平移，实现装运斗在环形吊运缆绳装置和转运梁之间的转运工作；转运梁垂直安装在移动梁上方并可沿移动梁前后移动，铲斗悬吊固定在转运梁的下方，铲斗可以围绕升降转载装置在360°范围内自由旋转，以满足不同位置的矿岩铲装要求，提高装载作业效率；支撑滚动轮吊装在固定梁的下方，环形吊运缆绳装置支承在支撑滚动轮上，装运斗吊挂在环形吊运缆绳装置上；在转运梁上装有垂直升降式滑轮机构，升降转载装置通过缆绳与垂直升降式滑轮机构连接，在转运梁上还设有控制升降转载装置、铲斗和转运梁动作并完成装运斗的装载、升降和转运工作的升降铲装转运驱动装置；吊运驱动装置位于露天采场边界一侧稳固的地面上，通过控制线缆与环形吊运缆绳装置连接并控制其运行；移动梁驱动装置与移动梁连接并控制移动梁的左右移动，以控制其在露天采场的位置，满足不同位置爆堆的铲装作业需要。
本发明之移动梁以固定梁为导轨，在固定梁上进行滑移，运行速度控制在5m/s以内；转运梁以移动梁为轨道，沿移动梁平移，运行速度控制在3m/s以内。
本发明还设有翻斗装置，翻斗装置安装于固定梁上并位于露天采场外边的矿石/废石堆场的上方，翻斗装置可以控制装运斗的斗口倾斜向下倒出矿石/废石。
在固定梁的两端以及移动梁与固定梁的连接处还设有限位防撞装置。限位防撞装置由多组减振弹簧、减振垫、固定框等组成，防止移动梁运动速度过快造成设备损害，同时可以起到减振缓冲作用。
环形吊运缆绳装置沿固定梁环形布置，采用逆时针或顺时针单方向运转，空载和满载分开运输；满载和空载的装运斗悬吊在环形吊运缆绳装置下方的吊钩上，通过吊运缆绳装置的运行，完成装运斗的吊运工作；相邻吊钩间隔6m以上；环形吊运缆绳装置运行速度≤5m/s，由变速器控制；根据采场生产规模情况，可以设置一道或多道环形吊运缆绳装置，相邻环形吊运缆绳装置之间留设20~30cm的安全间距；相邻环形吊运缆绳装置上的装运斗之间错位布置，间隔不小于6m；支撑滚动轮间隔布置，相邻支撑滚动轮的间隔控制在1.0~1.5m；支撑滚动轮可以自行滚动，降低与环形吊运缆绳装置之间的摩擦力。
为了解决矿石/废石在铲装、卸料过程中的粉尘污染，本发明还设有供水管、喷头、控制阀组成的喷淋***，喷淋***的喷头设置于铲斗铲矿位置的上方及翻斗装置的斜前方位置。喷淋***在铲装作业和卸载作业时自动启动，降低露天采场作业面粉尘，创造优良的作业环境。
本发明还设有检修爬梯，检修爬梯为垂直布置的钢梯，采用焊接方式设置在支撑立架上，可以为检修人员提供上下检修设备的通道；在支撑立架的侧边还设置有斜撑，支撑立架通过下方的斜撑和立架基础固定。
本发明一种露天矿山智能铲装运输***采用以上技术方案后，具有以下积极效果：
（1）矿岩由露天采场直达矿岩堆场，与破碎站实现无缝衔接，可以构建未来无人化智能生产采场，实现露天采场矿岩铲装运输的智能化、无人化和远程动态监控，矿岩随装随运，全天候自动化连续化生产，显著提高铲装运输作业效率，降低生产运营成本。
（2）不受露天采场边坡角度的限制，实现矿岩的垂直提升水平运输，克服皮带运输坡度小的弊端；解决汽车运输尾气引起的环境污染难题，消除运输车辆伤害和人员伤害事故；同时通过喷淋***洒水降尘，可以创造优良的作业环境。
（3）为深凹露天矿山陡帮开采创造铲装运输条件，有助于明显提高采场边坡角，降低矿山岩石剥离费用，创造显著的经济效益。
附图说明
图１是本发明一种露天矿山智能铲装运输***平面布置示意图；
图2是本发明一种露天矿山智能铲装运输***剖面布置示意图。
附图标记为：1-移动梁；2-转运梁；3-升降转载装置；4-铲斗；5-装运斗；6-环形吊运缆绳装置；7-翻斗装置；8-吊运驱动装置；9-升降铲装转运驱动装置；10-移动梁驱动装置；11-固定梁；12-支撑立架；13-斜撑；14-立架基础；15-检修爬梯；16-限位防撞装置；17-照明灯；18-支撑滚动轮；19-露天采场；20-矿石/废石堆场；21-炮孔；22-爆堆；23-破碎站。
具体实施方式
为更好地描述本发明，下面结合附图对本发明一种露天矿山智能铲装运输***做进一步详细描述。
由图1所示的本发明一种露天矿山智能铲装运输***平面布置示意图并结合图2看出，本发明一种露天矿山智能铲装运输***，包含移动梁1、转运梁2、升降转载装置3、铲斗4、装运斗5、环形吊运缆绳装置6、翻斗装置7、吊运驱动装置8、移动梁驱动装置10、固定梁11、支撑立架12、斜撑13、检修爬梯15及喷淋***，固定梁11、移动梁1以及转运梁2皆采用高强度钢材制成；支撑立架12环露天采场19四周并安装在立架基础14上，在支撑立架12的侧边还设置有斜撑13，检修爬梯15为垂直布置的钢梯，采用焊接方式设置在支撑立架12上。固定梁11安装在支撑立架12上并形成完整闭合，移动梁1前后活动安装在固定梁11的上方并可沿固定梁11的左右平移，转运梁2垂直安装在移动梁1上方并可沿移动梁1前后移动，铲斗4悬吊固定在转运梁2的下方，铲斗4可以围绕升降转载装置3在360°范围内自由旋转；支撑滚动轮18吊装在固定梁11的下方，环形吊运缆绳装置6支承在支撑滚动轮18上，装运斗5吊挂在环形吊运缆绳装置6上，装运斗5可以采用U形、矩形等断面形式的箱式结构，在四个拐角设有吊环，采用两绳对折单钩悬吊方式，每个装运斗5配有统一编排的唯一身份识别牌；并设有GPS定位***，在远程控制***自动显示其实时定位位置；在转运梁2上装有垂直升降式滑轮机构，升降转载装置3通过缆绳与垂直升降式滑轮机构连接，在转运梁2上还设有控制升降转载装置3、铲斗4和转运梁2动作并完成装运斗5的装载、升降和转运工作的升降铲装转运驱动装置9；吊运驱动装置8位于露天采场19边界一侧稳固的地面上，通过控制线缆与环形吊运缆绳装置6连接并控制其运行；移动梁驱动装置10与移动梁1连接并控制移动梁1的左右移动。翻斗装置7安装于固定梁11上并位于露天采场19外边的矿石/废石堆场20的上方。在固定梁11的两端以及移动梁1与固定梁11的连接处还设有限位防撞装置16。喷淋***由供水管、喷头、控制阀组成，喷淋***的喷头设置于铲斗4铲矿位置的上方及翻斗装置7的斜前方位置。
为了保证在夜晚也能正常作业，在固定梁11上上还装有照明灯17，照明灯17可以采用太阳能灯，由太阳能电池组件、LED灯具、控制箱和灯杆组成，功率不小于1.5kW；照明灯17相邻间隔≤50m。
环形吊运缆绳装置6沿固定梁11环形布置，采用逆时针或顺时针单方向运转，空载和满载分开运输；满载和空载的装运斗5悬吊在环形吊运缆绳装置6下方的吊钩上，通过环形吊运缆绳装置6的运行，完成装运斗5的吊运工作；相邻吊钩间隔6m以上；环形吊运缆绳装置6运行速度≤5m/s，由变速器控制；根据采场生产规模情况，可以设置一道或多道环形吊运缆绳装置6，相邻环形吊运缆绳装置6之间留设20~30cm的安全间距；相邻环形吊运缆绳装置6上的装运斗5之间错位布置，间隔不小于6m；支撑滚动轮18间隔布置，相邻支撑滚动轮18的间隔控制在1.0~1.5m。
在具体实施中，本发明一种露天矿山智能铲装运输***按照以下工艺、步骤实现：
（1）根据***设计方案，在露天采场19按照设计的指定位置进行钻孔，形成***所需的炮孔21；露天采场19***时，通过生产中心控制室的智能控制***远程操控移动梁驱动装置10，以将移动梁1平移至远离爆区的安全位置；***后，再将其移动到爆堆22的上方，进行矿岩的铲装作业。
（2）通过智能控制***远程操控吊运驱动装置8，以启动环形吊运缆绳装置6的运转，将装运斗5逐个运送至移动梁1上的升降转载装置3中。
（3）远程操控升降铲装转运驱动装置9，实现装运斗5自动摘钩后，由升降转载装置3将装运斗5降落到矿岩装载工作面，然后控制铲斗4进行铲装作业，将矿岩装入装运斗5。
（4）装运斗5装满后，再通过升降转载装置3提升到吊运水平；通过升降铲装转运驱动装置9，控制转运梁2的运行，移动到固定梁11旁，将装运斗5转移到环形吊运缆绳装置6上的吊钩上；通过环形吊运缆绳装置6的运转，完成装运斗5的吊运工作；然后逐个完成各个装运斗5的装载工作。做到随装载随运输的连续作业，提高自动化水平和铲装运输效率。
（5）根据矿石和岩石的不同，满载装运斗5分别运达矿石堆场或者废石堆场上方的翻斗装置7内，完成矿岩的自动卸载工作，再转入设在矿石/废石堆场20边上的破碎站23进行矿岩破碎作业。
（6）卸载后的空载装运斗5随环形吊运缆绳装置6的运转，进行下一循环装载工作。
（7）在实际应用中，本发明还可以增设手机App操作***、故障报警***，当出现运行故障发生后，故障报警***进行响应，立即将报警信息反馈到生产控制中心和手机App操作***；进而生产管理***检修人员进行设备检修维护工作。
Claims (6)
1.一种露天矿山智能铲装运输***，其特征在于：它包含移动梁（1）、转运梁（2）、升降转载装置（3）、铲斗（4）、装运斗（5）、环形吊运缆绳装置（6）、吊运驱动装置（8）、移动梁驱动装置（10）、固定梁（11）、支撑立架（12），固定梁（11）、移动梁（1）以及转运梁（2）皆采用高强度钢材制成；支撑立架（12）环露天采场（19）四周并安装在立架基础（14）上，固定梁（11）安装在支撑立架（12）上并形成完整闭合，移动梁（1）前后活动安装在固定梁（11）的上方并可沿固定梁（11）的左右平移，转运梁（2）垂直安装在移动梁（1）上方并可沿移动梁（1）前后移动，铲斗（4）悬吊固定在转运梁（2）的下方，铲斗（4）可以围绕升降转载装置（3）在360°范围内自由旋转；支撑滚动轮（18）吊装在固定梁（11）的下方，环形吊运缆绳装置（6）支承在支撑滚动轮（18）上，装运斗（5）吊挂在环形吊运缆绳装置（6）上；在转运梁（2）上装有垂直升降式滑轮机构，升降转载装置（3）通过缆绳与垂直升降式滑轮机构连接，在转运梁（2）上还设有控制升降转载装置（3）、铲斗（4）和转运梁（2）动作并完成装运斗（5）的装载、升降和转运工作的升降铲装转运驱动装置（9）；吊运驱动装置（8）位于露天采场（19）边界一侧稳固的地面上，通过控制线缆与环形吊运缆绳装置（6）连接并控制其运行；移动梁驱动装置（10）与移动梁（1）连接并控制移动梁（1）的左右移动。
2.如权利要求1所述的一种露天矿山智能铲装运输***，其特征在于：它还设有翻斗装置（7），翻斗装置（7）安装于固定梁（11）上并位于露天采场（19）外边的矿石/废石堆场（20）的上方。
3.如权利要求1或2所述的一种露天矿山智能铲装运输***，其特征在于：在固定梁（11）的两端以及移动梁（1）与固定梁（11）的连接处还设有限位防撞装置（16）。
4.如权利要求3所述的一种露天矿山智能铲装运输***，其特征在于：环形吊运缆绳装置（6）沿固定梁（11）环形布置，采用逆时针或顺时针单方向运转，空载和满载分开运输；满载和空载的装运斗（5）悬吊在环形吊运缆绳装置（6）下方的吊钩上，通过吊运缆绳装置（6）的运行，完成装运斗（5）的吊运工作；相邻吊钩间隔6m以上；环形吊运缆绳装置（6）运行速度≤5m/s，由变速器控制；根据采场生产规模情况，设置一道或多道环形吊运缆绳装置（6），相邻环形吊运缆绳装置（6）之间留设20~30cm的安全间距；相邻环形吊运缆绳装置（6）上的装运斗（5）之间错位布置，间隔不小于6m；支撑滚动轮（18）间隔布置，相邻支撑滚动轮（18）的间隔控制在1.0~1.5m。
5.如权利要求4所述的一种露天矿山智能铲装运输***，其特征在于：它还设有供水管、喷头、控制阀组成的喷淋***，喷淋***的喷头设置于铲斗（4）铲矿位置的上方及翻斗装置（7）的斜前方位置。
6.如权利要求5所述的一种露天矿山智能铲装运输***，其特征在于：它还设有检修爬梯（15），检修爬梯（15）为垂直布置的钢梯，采用焊接方式设置在支撑立架（12）上；在支撑立架（12）的侧边还设置有斜撑（13）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 243000 Xitang Road, Ma'anshan Economic Development Zone, Anhui, No. 666 Applicant after: MAANSHAN Mine Research Institute Co.,Ltd. Applicant after: MAANSHAN INSTITUTE OF MINING RESEARCH BLASTING ENGINEERING Co.,Ltd. Applicant after: HUAWEI METAL MINERAL RESOURCE EFFICIENT RECYCLING UTILIZATION NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER Co.,Ltd. Address before: 243000 Xitang Road, Ma'anshan Economic Development Zone, Anhui, No. 666 Applicant before: SINOSTEEL MAANSHAN INSTITUTE OF MINING RESEARCH Co.,Ltd. Applicant before: MAANSHAN INSTITUTE OF MINING RESEARCH BLASTING ENGINEERING Co.,Ltd. Applicant before: HUAWEI METAL MINERAL RESOURCE EFFICIENT RECYCLING UTILIZATION NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |