[发明专利]露天矿斜坡道汽车提升方式的装载配重与台阶布置方法

说明书

露天矿斜坡道汽车提升方式的装载配重与台阶布置方法本工艺采用斜坡道台车装载汽车的运输方式，主要技术特征是：斜坡道斜交于边坡走向，坡度不受矿山设计帮坡角的限制；斜坡道两侧调车平台垂直于斜坡道，由调车平台向外的边坡渐变过渡到正常设计边坡；斜坡道是在边坡上超前开挖的，不需要钢结构架设；斜坡道两侧各设置一对轨道，用于运行装载汽车的台车，斜坡道中间开挖地沟运行运行配重车；台车通过摇台与两侧调车平台对接，汽车可方便的进出各作业中段和地表场地。

技术领域

本申请属矿山技术领域

背景技术

汽车运输方式以其机动、方便和高效率成为露天矿山首选；但对于深凹矿山，常规汽车爬坡斜坡道运输方式的缺陷十分明显，主要是：线路长造成剥离增量大、基建费用高、能耗高、成本高、环境效益差；随着开采深度增大，常规汽车爬坡斜坡道运输方式的这些缺陷愈发突显，以致采矿学界公认：垂深200米是汽车运输方式的极限深度；一项名称为‘无轨运输设备的大坡度提升运输方法’(证书号1754313)的发明专利提出了以卷扬机助力提升汽车的方法，但该专利存在很多局限性：无配重使节能效果大大降低，钢丝绳直接牵引汽车则基本只能采用单绳卷扬机从而限制了提升能力，另外，其中段甩车、摘挂连接装置都不方便；之后又有厂家提出了钢结构台车斜坡道垂直悬跨边坡的构想，但该方案也存在诸多缺陷：钢结构斜坡道投资浩大难以适应中小矿山，斜坡道坡度等于边坡坡度致使提升张力过大而需要巨型提升设备，过大的坡度使台车运行稳定性降低，汽车与地表和各中段的连接不方便，另外，未见设置配重节能机构等；本发明旨在克服上述‘无轨运输设备的大坡度提升运输方法’和钢结构斜坡道的种种缺陷，实现布置灵活、作业方便、节能降耗的斜坡道汽车提升方式。

发明内容

如图1所示，斜坡道4斜交于边坡走向9，其坡度不受矿山设计帮坡角的限制；但考虑到运行稳定性等因素，斜坡道坡度不宜过大，坡率50％左右适中；斜坡道两侧(左右)调车平台8部位的边坡坡顶线要基本垂直于斜坡道，斜交角不小于80°，调车平台长度要满足汽车转弯调直所需要的距离；调车平台向外的边坡渐变过渡到正常设计边坡11和12；斜坡道宽度由汽车和台车的尺寸及适宜安全间隙确定；参照图3，斜坡道两侧各设置一对台车轨道5，用于运行装载汽车的台车；斜坡道中间开挖地沟6，地沟中设置配重车轨道7，地沟深度要适应配重车15的运行和检修，地沟宽度由配重车牵引钢丝绳的托辊长度、轨道宽度和安全间隙确定，台车牵引钢丝绳的托辊安设在地沟上平面，应不防碍配重车运行；斜坡道是在边坡上超前开挖的，不需要钢结构架设，斜坡道地基斜面与各中段平面的交线作为设计参考线，设计参考线水平外移L米即是中段调车平台坡顶线位置，L＝S+T+A；其中，S是台车前眉线到斜坡道地基面的水平距离，T是台车运行方向的宽度，A是边坡作业安全距离——不小于3米；斜坡道台车采用摩擦轮卷扬机提升，提升摩擦轮2设置在坡顶工业场地1的适宜位置，通过多个导向轮3分别与台车和配重车连接。

如图2和图3所示，为方便通过坡顶竖曲线拖到地表检修，台车由两节串联组成，下部行走机构是前后两对平板车，上部承托机构是组装在两对平板车上的两幅台架，前后平板车铰接，前后两幅台架取半固定设置，斜坡道运行时期前后台架固定为一体，检修时分开，台车的结构尺寸根据斜坡道坡度和调车平台位置计算设计；为方便拖到地表检修，配重车也要多节串联；调车平台紧靠斜坡道的陡帮要强化支护，台车运行到设计位置时车顶板与调车平台平齐，采用摇台或铺板实现台车与两侧调车平台的对接，汽车可方便的进出各作业中段和地表场地。基建和生产时期，斜坡道要超深于底部作业中段适宜距离，设置坡底设备坑，以方便调车。

生产时期可能经常出现台车空载运行的工况，为符合摩擦轮的防滑安全系数要求，台车自重应不小于汽车自重；配重车总重量不小于台车自重+汽车自重，具体数值要根据摩擦轮技术参数计算确定。

本申请的斜坡道汽车提升方式由于采用增设配重、电力能源、缩短斜坡运距等措施，与常规汽车爬坡斜坡道运输方式相比较，在垂深超过120米时，测算可实现节能80％，降低运输成本70％，降低基建投资60％，降低尾气污染80％等综合效益；随开采深度增大，斜坡道汽车提升方式的优势更加明显。