Конвейеры цепные для угля: работа в шахтах и на разрезах, взрывобезопасность, износостойкость
Уголь — это самый тяжелый и агрессивный материал для конвейерного транспорта. Он режет, он пылит, он может гореть и взрываться. Обычный ленточный конвейер на угле живет 3–5 тысяч часов — лента превращается в решето, ролики заклинивают, приводы перегреваются. Конвейеры цепные для угля созданы для того, чтобы выдерживать этот ад. Тяжелая круглозвенная цепь тянет стальные скребки по бронированному днищу. Никакой резины, никаких роликов, никаких пробуксовок.
На шахтах Кузбасса в Прокопьевске и Киселевске конвейеры цепные для угля работают непосредственно в очистных забоях, принимая горную массу от комбайнов. В Новокузнецке и Междуреченске такие конвейеры обслуживают обогатительные фабрики, перемещая уголь разных фракций от грохотов к сепараторам. На угольных разрезах в Кемеровской области в Белове и Берёзовском оборудование загружает вагоны и бункера. В Красноярском крае в Бородино и Шарыпово конвейеры цепные для угля работают на мощных разрезах, выдавая более 10 миллионов тонн в год. В Хакассии в Черногорске — на обогатительной фабрике. В Ростовской области в Гуково и Шахтах — на подземных шахтах.
В этой записи — всё о конвейерах цепных для угля: конструкция, параметры, взрывобезопасность и эксплуатация. В конце — ответы на частые вопросы.
Почему уголь убивает обычные конвейеры
У угля три главных врага для транспортера: абразив, пыль и удары.
Абразив — это мелкие острые частицы кварца и других минералов, которые действуют как наждачная бумага. Ленточный конвейер на угле выдерживает 3000–5000 часов, потом лента истирается до ниток. Шнек — еще меньше, винт стачивается за год.
Пыль — угольная мука — проникает везде. В подшипники, в редукторы, под сальники. Подшипник беззащитен: абразив попадает внутрь, и через неделю ролики клинят. При этом угольная пыль взрывоопасна: концентрация 30–40 граммов на кубометр воздуха — и достаточно искры.
Удары — когда кусок угля весом в 10–20 килограммов падает на ленту с высоты, он пробивает её насквозь. На конвейер цепной для угля ему плевать: цепь не ломается, скребок не гнется.
Обычный закрытый конвейер тоже не спасает. Металлическая пыль пробивает уплотнения, забивает шарниры цепи. Только конвейеры цепные для угля в специальном исполнении — с круглозвенной цепью, бронированным коробом, взрывозащищенными компонентами — могут работать годами.
Конструкция цепного конвейера для угля
Конвейер цепной для угля — это не просто конвейер. Это бронированная машина.
Короб: толстый, усиленный, футерованный
Короб сваривают из листовой стали толщиной 8–12 миллиметров. Для сравнения, конвейер для зерна — 3–4 миллиметра. Разница колоссальная, и она оправдана: уголь бьет по стенкам с такой силой, что тонкий лист выгнет за неделю.
Стенки короба дополнительно усиливаются ребрами жесткости — уголками или швеллерами, приваренными снаружи с шагом 500–800 миллиметров.
Дно короба — самое уязвимое место. По нему волочатся тысячи тонн угля, и оно должно выдерживать это трение годами. Дно футеруется сменными пластинами из стали 110Г13Л — марганцовистой, которая под ударами становится только тверже. Толщина футеровки — 12–20 миллиметров. Боковые стенки футеруются пластинами 8–12 миллиметров.
Футеровка крепится болтами с потайными головками, чтобы скребки не цеплялись. Болты затягиваются и фиксируются сваркой или контргайками, чтобы не открутились от вибрации.
Цепь: каленая, как броня
Цепь для конвейера цепного для угля — только круглозвенная калиброванная из легированной стали 20ГЛ или 25ГЛ. Диаметр звена — от 18 до 30 миллиметров. Масса одного метра такой цепи — до 20 килограммов. Разрывное усилие — от 600 до 1500 килоньютонов (60–150 тонн).
Каждое звено проходит термообработку: закалку и высокий отпуск. Твердость по Бринеллю — не ниже 400 единиц. Звенья калиброваны — все строго одного размера, допуск не более 0,5 миллиметра.
Цепь огибает звездочки с увеличенным диаметром — 400–800 миллиметров. Это снижает угол перегиба звеньев и увеличивает ресурс.
Скребки:
Скребки для конвейера цепного для угля — литые или сварные из стали 110Г13Л. Вес одного скребка — от 5 до 20 килограммов. Форма — трапециевидная, чтобы скребок самозатачивался по мере износа.
Режущая кромка скребка наплавляется твердым сплавом — сормайтом или порошковой проволокой. Твердость наплавки — 55–60 HRC.
У крупных кусков угля скребки ставят редко — шаг 600–800 миллиметров. Для угольной мелочи (отсева) шаг уменьшают до 300–400 миллиметров. Высота скребка — 150–300 миллиметров. Ширина — на 10–15 миллиметров меньше ширины короба.
Привод: чтобы тянуть десятки тонн
Привод конвейера цепного для угля — асинхронный двигатель мощностью от 30 до 250 киловатт. Для шахтных конвейеров часто используют двухдвигательные приводы — по одному двигателю с каждой стороны конвейера, чтобы нагрузка на цепь распределялась равномерно.
Редукторы — планетарные или цилиндрические. Планетарные компактнее и выдерживают большие перегрузки. Для магистральных конвейеров длиной более 500 метров ставят до четырех промежуточных приводов.
Тормоз — обязателен. На угле без тормоза нельзя: остановился конвейер — и вся масса угля на наклонном участке начинает сползать вниз, раскручивая цепь в обратную сторону. Тормозной момент — с полуторным запасом.
Защита от взрыва
Угольная пыль — это взрывчатка. Конвейер цепной для угля в подземных шахтах делают во взрывозащищенном исполнении.
Все металлические части заземляются. Цепь, скребки, короб, привод — сопротивление заземления не более 4 Ом. Для цепи используется токосъемная щетка на ведущей звездочке.
Исключаются искры. Скребки и направляющие делают из материалов, которые не дают искр при ударе. Если скребок из стали, то направляющие — из латуни или бронзы.
Конвейер работает с аспирацией: внутри короба разрежение, пыль отсасывается в рукавные фильтры. Датчики контролируют концентрацию пыли и метана. При превышении нормы всё отключается.
Взрыворазрядные клапаны сбрасывают давление при взрыве, не разрушая конвейер. Все электрооборудование — во взрывозащищенном исполнении (рудничное, маркировка РВ).
Технические параметры конвейеров цепных для угля
Ниже — сводные таблицы для конвейеров цепных для угля.
Основные типоразмеры
| Ширина короба, мм | Высота скребка, мм | Шаг скребков, мм | Скорость цепи, м/с | Производительность (уголь), т/ч | Макс. фракция, мм | Мощность привода (L=100 м), кВт |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 400 | 150 | 400 | 0,4–0,8 | 100–200 | 150 | 30–45 |
| 500 | 200 | 450 | 0,4–0,8 | 150–300 | 200 | 45–75 |
| 600 | 250 | 500 | 0,4–0,9 | 250–500 | 250 | 75–110 |
| 800 | 300 | 550 | 0,4–0,9 | 400–800 | 300 | 110–160 |
| 1000 | 350 | 600 | 0,4–1,0 | 600–1200 | 400 | 160–250 |
Ресурс основных узлов
| Узел | Ресурс, часов | Условия работы |
|---|---|---|
| Цепь круглозвенная, 18–22 мм | 8000–12000 | Шахта, порода до 20% |
| Цепь круглозвенная, 22–30 мм | 12000–18000 | Разрез, чистая порода |
| Скребки литые, 110Г13Л | 4000–6000 | Зависит от абразивности |
| Футеровка днища, 110Г13Л | 6000–10000 | При толщине 16 мм |
| Звездочки | 6000–10000 | Выработка зубьев |
| Взрывозащищенный двигатель | 20000–30000 | При соблюдении режимов |
Особенности эксплуатации на шахтах и разрезах
Конвейеры цепные для угля работают в двух совершенно разных условиях: под землей и на поверхности.
В шахте
В шахте главное — безопасность. Взрывозащита, контроль метана, искробезопасность. Конвейер должен быть максимально низким — высота шахтного конвейера редко превышает 800 миллиметров, чтобы вписываться в ограниченное пространство штреков.
Длина одного конвейера — до 300 метров. Больше не имеет смысла: уголь из лавы вывозят не одним, а цепочкой из 5–10 машин.
Скорость цепи — 0,8–1,2 метра в секунду. Высокая скорость снижает количество конвейеров в цепочке, но увеличивает износ.
Уход — ежесменный. Проверка натяжения цепи, осмотр скребков, контроль взрывозащитных уплотнений.
На разрезе
На разрезе главное — производительность и надежность. Конвейеры длинные — до 1000 метров и более. Уголь крупный — куски до 500 миллиметров. Скребки ставят редко (шаг 600–800 миллиметров), но они высокие (до 350 миллиметров).
Скорость цепи — 1,0–1,5 метра в секунду. Приводы — многодвигательные (до 4 по 250 кВт).
Уход — ежедневный, но менее тщательный. Основное внимание — цепь, звездочки и футеровка.
Взрывозащита: подробно
Конвейер цепной для угля в шахте — это не просто конвейер со специальными наклейками. Это комплексная система.
Корпус конвейера — из несгораемых материалов. При коротком замыкании или нагреве корпус не должен воспламениться.
Заземление — четыре независимых контура: корпус, цепь (через токосъемную щетку на звездочке), привод, тяговая цепь. Сопротивление каждого — не более 4 Ом. Проверять заземление — ежесменно.
Датчики метана. При концентрации метана более 1 процента конвейер отключается автоматически. Включается только после проветривания.
Датчики температуры подшипников. При нагреве выше 70 градусов — отключение.
Датчики скорости цепи. При проскальзывании или обрыве — отключение.
Искрогасители на впуске и выпуске воздуха.
Всё электрооборудование — с маркировкой РВ (рудничное взрывозащищенное). Степень защиты — IP54 минимум.
Без этого всего конвейер в шахту не допустят. Надзорные органы (Ростехнадзор) требуют.
FAQ — частые вопросы о конвейерах цепных для угля
Вопрос 1: Какой ресурс у цепи на угле?
Ответ: На разрезе при чистом угле без породы — 12000–18000 часов (2–3 года). В шахте при 10–20 процентах породы — 6000–10000 часов (1–1,5 года). Песчано-глинистая порода резко ускоряет износ шарниров и звеньев.
Вопрос 2: Можно ли использовать пластинчатую цепь для угля?
Ответ: Только для мелкого угля (отсев 0–20 мм) и на коротких расстояниях (до 30 метров). Для крупного угля и длинных конвейеров — только круглозвенную. Пластинчатая цепь на угле быстро вытягивается, шарниры разбиваются абразивом.
Вопрос 3: Нужна ли футеровка короба для угля?
Ответ: Обязательна. Без футеровки стальное дно изнашивается за 2000–3000 часов. С футеровкой из 110Г13Л — 8000–12000 часов. Футеровка окупается за полгода разницей в стоимости простоев.
Вопрос 4: Какой тип скребков лучше для угля?
Ответ: Для крупного угля (100–300 мм) — литые скребки из 110Г13Л. Они выдерживают ударные нагрузки. Для мелкого — сварные из листовой износостойкой стали с наплавкой. Полиуретан не подходит — он просто срезается.
Вопрос 5: Какая скорость цепи оптимальна для угля?
Ответ: Для крупного угла 0,4–0,6 м/с. Для угольной мелочи — 0,6–0,9 м/с. Выше — цепь изнашивается быстрее, угольная пыль летит сильнее. Ниже — падает производительность.
Вопрос 6: Как проверять натяжение цепи на длинном конвейере?
Ответ: Натяжение не по прогибу, а по стреле провиса холостой ветви. Стрела провиса должна быть 2–4 процента от расстояния между поддерживающими роликами (на разрезе) или направляющими (в шахте). Для шахтных конвейеров — специальный динамометрический ключ.
Вопрос 7: Что делать с угольной пылью, которая все равно выходит?
Ответ: Выход пыли даже из пыленепроницаемого конвейера — признак неисправности. Локализовать место утечки: стыки секций, уплотнения валов, загрузочные узлы. Устранить. Если не устраняется — конвейер не эксплуатировать.
Вопрос 8: Можно ли использовать конвейер с низкими скребками для угля?
Ответ: Для угольной мелочи (отсев 0–20 мм) — да, низкие скребки даже предпочтительнее для снижения износа. Для крупного угля — только высокие скребки. Низкий скребок не удержит крупный кусок, он покатится назад.
Вопрос 9: Как часто менять футеровку днища?
Ответ: Контролировать толщину пластин раз в месяц. При толщине менее 6–8 миллиметров — менять. Если прождать до 2–3 миллиметров — можно протереть дно короба до дыры. Замена футеровки на месте дешевле замены короба.
Вопрос 10: Что дешевле — цепной конвейер для угля или ленточный?
Ответ: По начальной цене — ленточный значительно дешевле. Но с учетом частоты замен ленты (каждые 3–6 месяцев на угле), роликов, простоев на ремонт — цепной конвейер окупается за 1–2 года. Для крупных карьеров цепной выгоднее однозначно.
Производство и сервис по всей России и Таможенному союзу
Конвейеры цепные для угля мы делаем как для шахт, так и для разрезов. Взрывозащищенные исполнения — с полным пакетом документов для Ростехнадзора. Цепи и скребки — из российских марок стали, футеровку — из 110Г13Л.
География поставок — вся Россия, особенно угольные регионы: Кузбасс, Красноярский край, Хакассия, Ростовская область. Конвейеры цепные для угля работают в Прокопьевске и Киселевске, в Новокузнецке и Междуреченске, в Белове и Берёзовском, в Бородино и Шарыпово, в Черногорске, в Гуково и Шахтах, а также в Караганде (Казахстан) и Донецке.
Сервис:
- выезд инженера на разрез или шахту — диагностика, замеры;
- шеф-монтаж и пусконаладка с проверкой взрывозащиты;
- обучение персонала;
- гарантия 24 месяца;
- запчасти — цепи, скребки, футеровка — всегда на складах в Новокузнецке, Красноярске и Ростове-на-Дону.
Нужен конвейер цепной для угля? Начните с калькулятора конвейеров на сайте. Укажите тип угля, крупность, производительность, условия работы (шахта или разрез) — получите предварительный типоразмер и стоимость взрывозащищенного исполнения. Или вызовите инженера — приедет, посмотрит, через три дня — коммерческое предложение с чертежами.
Конвейеры цепные для угля — это ваша уверенность в том, что уголь пойдет туда, куда нужно, безопасно и без остановок.
