一种露天矿多胶带排弃系统及排弃方法与流程

本发明涉及一种露天矿多胶带排弃系统及排弃方法，尤其适用于复杂地形下，外排土场安排困难的露天矿，属于矿业开采领域。

背景技术

露天煤矿常用的排弃方式主要有卡车结合推土机排弃、排土机结合带式输送机排弃。对于排土机结合带式输送机排弃方式而言，通常采用带式输送机将露天矿剥离物料运输至排弃地点，通过排土机实现物料的排弃，一般称作带式排土机排弃。该排弃方式中带式输送机具有输送能力大、爬坡能力强、安全可靠、运营成本低、容易实现自动化等优点，在露天矿剥离作业中具有极其广阔的应用前景。尤其是在露天矿外排期间，剥离物运距和提升高程均较大，应用带式输送机运输结合排土机进行剥离物排弃的效益更显著。

传统的露天矿采用带式排土机进行排土时，均采用单工作面形式即排土机仅从排土工作面带式输送机转载机取料，在较大区域内只形成一个单独排土工作面。该种布置方式简单、矿山管理方便。但是部分露天矿周边没有足够大的平坦场地用于布置外排土场，不得不利用坡度较缓的山坡构建排土场。山坡排土场复杂地形条件下存在台阶排土容量小、排土线构筑困难、排土场升段工期长等问题，需要卡车完成大量辅助工程量，因而影响了带式输送机运输效益的发挥。同时单排土工作面形式虽然简化了管理工作，但是系统内各设备之间均为串联方式，系统稳定性差，设备移设期间，排土工作必须停止，给矿山剥离物排弃工作造成了严重的影响。

技术实现要素：

技术问题：本发明针对传统的单排土工作面带式输送机布置方式存在机头排弃死区、工艺辅助工程量大的缺点，公开一种一种露天矿多胶带排弃系统及排弃方法，大幅度提高工艺系统生产能力和效率。

技术方案：为了实现上述目的，本发明露天矿多胶带排弃系统，使用主运输胶带、排土垂向胶带、排土斜胶带、自移式多向胶带转载机、排土机i、排土机ⅱ；其特征在于步骤如下：

将主运输胶带由露天矿剥离采场架设至外排土场，所述排土斜胶带布置在外排土场，其中主运输胶带的主运输胶带机头设置在露天矿剥离采场，主运输胶带的主运输胶带机尾与排土斜胶带的机尾连接，在主运输胶带靠近外排土场一侧的主运输胶带机尾处安装自移式多向胶带转载机，自移式多向胶带转载机距离主运输胶带机尾30-50m；排土斜胶带的排土斜胶带机头设置在外排土场排弃点ⅰ，排土机i通过自身设置连接结构与排土斜胶带连接，排土垂向胶带布置在外排土场，其中排土垂向胶带机头设置在主运输胶带一侧的外排土场排弃点ⅱ，排土机ⅱ通过自身连接结构与排土垂向胶带连接，排土垂向胶带的机尾设置在自移式多向胶带转载机处，自移式多向胶带转载机的下料口连接到主运输胶带。

所述自移式多向胶带转载机包括转载机架、转载滚筒、转向滚筒、底部滑槽及底部驱动轮，所述转载滚筒、转向滚筒均安装于转载机架上，转载滚筒、转向滚筒之间设有首尾连接的传送皮带；转载机架底部设有底部驱动轮，底部驱动轮与设置在主运输胶带最下部的底部滑槽匹配，底部滑槽长度为10m，底部驱动轮自带驱动电机，接通电源情况下沿底部滑槽运动，并带动自移式胶带转载机整体实现前进或后退。

一种露天矿多胶带排弃系统的露天矿多胶带排弃方法，包括以下排弃方法：物料分流方法、斜胶带扇形排土方法、垂向胶带正常方法及升段排土方法、主运输胶带直接排土。

所述物料分流法利用自移式多向胶带转载机、主运输胶带和排土垂向胶带共同完成；将露天矿剥离物料经主运输胶带运输至自移式多向胶带转载机，在底部驱动轮运转带动下，转载滚筒沿主运输胶带方向移动，剥离物料通过转载滚筒后自由下落，当转载滚筒位于排土垂向胶带上方时，剥离物料落点位于排土垂向胶带表面，物料经排土垂向胶带运输至排弃点，当转载滚筒位于主运输胶带缓冲区上方时，剥离物料落点位于主运输胶带缓冲区表面，物料经主运输胶带输送给排土斜胶带。

斜胶带扇形排土方法为：剥离物料顺序经主运输胶带、自移式多向胶带转载机转载运输至排土斜胶带，排土斜胶带机头与排土机i连接，实现剥离物排弃，当排弃达到当前排弃区域容量时，排土机i停止排土，排土斜胶带以机尾为圆心，整体进行180°双向扇形往复移动，每次移动角度达到10°时停止移动，排土机i继续排土，当排土机i移动到180°扇形边缘时进行反方向运动，重复上述步骤实现排土斜胶带扇形排土。

垂向胶带正常及升段排土利用主运输胶带、排土垂向胶带、排土机ⅱ实施；所述升段排土将露天矿剥离物排弃水平提高一个排土台阶高度，即形成新的升段初始工作台阶继而实现在更高水平排土的过程：

预先构筑升段初始工作台阶与升段斜坡，升段初始工作台阶利用露天矿剥离物构成的棱台状台阶，棱台上表面长宽各30m，棱台台阶高度30m，升段斜坡为露天矿剥离物构筑的沟通主运输胶带所在排土工作面与升段初始工作台阶上表面之间的通道，排土垂向胶带布置在升段斜坡上，其中排土垂向胶带的排土垂向胶带机头、排土机ⅱ均位于升段初始工作台阶上方，露天矿剥离物顺序经主运输胶带、自移式多向胶带转载机、排土垂向胶带运输至升段初始工作台阶上表面，通过排土机实现剥离物在高排土水平的升段排土作业，减少了卡车运输的线路，提高了运输工作效率。

主运输胶带直接排土法由主运输胶带、自移式多向胶带转载机、排土机i或排土机ⅱ完成。首先解除排土斜胶带与排土机i或排土垂向胶带与排土机ⅱ的链接，排土机i或排土机ⅱ移动至自移式多向胶带转载机周围，调节自移式多向胶带转载机使得剥离物料抛落至排土机i或排土机ⅱ中，将物料排弃至排弃点ⅲ。

有益效果：

针对排土环节移设频繁、可靠性差等问题，设计自移式多向胶带转载机，可实现剥离物料在多个卸料点位间的快速自动转换，提高了排土环节可靠性及灵活性；排土垂向胶带与排土斜胶带为两套相对独立的排土系统，其中一套移设时，不影响另一套设备排土，排土工作不停止；主运输胶带一侧升段排土由卡车运输变为胶带结合排土机排弃，减少了卡车运距，避免了卡车与胶带的交叉运输，排土台阶升段占用时间缩短；主运输胶带、排土斜胶带、排土垂向胶带枝状布置，在排土工作线不规整的情况具有较强的适应性；排土斜胶带采用扇形移设，移设时间短，移设期间不停产，系统可靠性强；

附图说明

图1为本发明露天矿多胶带排弃系统布置示意图。

图2-1为本发明露天矿多胶带排弃系统的自移式多向转载机-垂向胶带卸料示意图。

图2-2为本发明露天矿多胶带排弃系统的自移式多向转载机-运输主胶带卸料示意图。

图3为本发明露天矿多胶带排弃系统的排土斜胶带扇形转向示意图。

图4为本发明露天矿多胶带排弃系统排土垂向胶带升段排土示意图。

图中：1-主运输胶带；101-主运输胶带机头；102-主运输胶带机尾；103-主运输胶带缓冲区；2-排土垂向胶带；201-排土垂向胶带机头；3-排土斜胶带；301排土斜胶带机头；4-自移式多向胶带转载机；401载机架；402-转载滚筒；403-转向滚筒；404-底部驱动轮；405-底部滑槽；5-升段斜坡；6-升段初始工作台阶；7-排土机i；8-排土机ⅱ。

具体实施方式：

结合附图对本发明的实施例做进一步说明说明：

如图1所示，本发明的露天矿多胶带排弃系统，使用主运输胶带1、排土垂向胶带2、排土斜胶带3、自移式多向胶带转载机4、排土机i7、排土机ⅱ8；其特征在于步骤如下：

如图2-1和图2-2所示，将主运输胶带1由露天矿剥离采场架设至外排土场，所述排土斜胶带3布置在外排土场，其中主运输胶带1的主运输胶带机头101设置在露天矿剥离采场，主运输胶带1的主运输胶带机尾102与排土斜胶带3的机尾连接，在主运输胶带1靠近外排土场一侧的主运输胶带机尾102处安装自移式多向胶带转载机4，自移式多向胶带转载机4距离主运输胶带机尾10230-50m；排土斜胶带3的排土斜胶带机头301设置在外排土场排弃点ⅰ，排土机i7通过自身设置连接结构与排土斜胶带连接，排土垂向胶带2布置在外排土场，其中排土垂向胶带机头201设置在主运输胶带1一侧的外排土场排弃点ⅱ，排土机ⅱ8通过自身连接结构与排土垂向胶带2连接，排土垂向胶带2的机尾设置在自移式多向胶带转载机4处，自移式多向胶带转载机4的下料口连接到主运输胶带1。

所述自移式多向胶带转载机4包括转载机架401、转载滚筒402、转向滚筒403、底部滑槽405及底部驱动轮404，所述转载滚筒402、转向滚筒403均安装于转载机架401上，转载滚筒402、转向滚筒403之间设有首尾连接的传送皮带；转载机架401底部设有底部驱动轮404，底部驱动轮404与设置在主运输胶带1最下部的底部滑槽405匹配，底部滑槽405长度为10m，底部驱动轮404自带驱动电机，接通电源情况下沿底部滑槽405运动，并带动自移式胶带转载机4整体实现前进或后退。

一种露天矿多胶带排弃系统的露天矿多胶带排弃方法，包括以下排弃方法：物料分流方法、斜胶带扇形排土方法、垂向胶带正常方法及升段排土方法、主运输胶带直接排土；

所述物料分流法利用自移式多向胶带转载机4、主运输胶带1和排土垂向胶带2共同完成；将露天矿剥离物料经主运输胶带1运输至自移式多向胶带转载机4，在底部驱动轮运404转带动下，转载滚筒402沿主运输胶带1方向移动，剥离物料通过转载滚筒402后自由下落，当转载滚筒402位于排土垂向胶带2上方时，剥离物料落点位于排土垂向胶带2表面，物料经排土垂向胶带2运输至排弃点，当转载滚筒402位于主运输胶带缓冲区103上方时，剥离物料落点位于主运输胶带缓冲区103表面，物料经主运输胶带1输送给排土斜胶带。

如图3所示，斜胶带扇形排土方法为：剥离物料顺序经主运输胶带1、自移式多向胶带转载机4转载运输至排土斜胶带3，排土斜胶带机头301与排土机i7连接，实现剥离物排弃，当排弃达到当前排弃区域容量时，排土机i7停止排土，排土斜胶带3以机尾为圆心，整体进行180°双向扇形往复移动，每次移动角度达到10°时停止移动，排土机i7继续排土，当排土机i7移动到180°扇形边缘时进行反方向运动，重复上述步骤实现排土斜胶带3扇形排土。

如图4所示，垂向胶带正常及升段排土利用主运输胶带1、排土垂向胶带2、排土机ⅱ8实施；所述升段排土将露天矿剥离物排弃水平提高一个排土台阶高度，即形成新的升段初始工作台阶6继而实现在更高水平排土的过程：

预先构筑升段初始工作台阶6与升段斜坡5，升段初始工作台阶6利用露天矿剥离物构成的棱台状台阶，棱台上表面长宽各30m，棱台台阶高度30m，升段斜坡5为露天矿剥离物构筑的沟通主运输胶带1所在排土工作面与升段初始工作台阶6上表面之间的通道，排土垂向胶带2布置在升段斜坡5上，其中排土垂向胶带2的排土垂向胶带机头201、排土机ⅱ8均位于升段初始工作台阶6上方，露天矿剥离物顺序经主运输胶带1、自移式多向胶带转载机4、排土垂向胶带2运输至升段初始工作台阶6上表面，通过排土机实现剥离物在高排土水平的升段排土作业，减少了卡车运输的线路，提高了运输工作效率。

主运输胶带直接排土法由主运输胶带1、自移式多向胶带转载机4、排土机i7和排土机ⅱ8完成，首先解除排土斜胶带3与排土机i7或排土垂向胶带2与排土机ⅱ8的链接，排土机i7、或排土机ⅱ8移动至自移式多向胶带转载机4周围，调节自移式多向胶带转载机4使得剥离物料抛落至排土机i7或排土机ⅱ8中，将物料排弃至排弃点ⅲ。