4. Способы перемещения груза в гидро- и пневмотранспортных установках, область их применения

Пневматические и гидравлические транспортные установки, в которых материал перемещается по трубам в потоке воздуха или жидкости, относятся к транспортным устройствам непрерывного действия. Этот вид транспорта часто называют трубопроводным. Принцип действия пневматических и гидравлических транспортных установок основан на использовании свойств потока газа или жидкости оказывать давление на помещенные в них тела, а при соответствующей скорости поддерживать их во взвешенном состоянии и перемещать. Гидро- и пневмотранспортные установки на предприятиях горной промышленности применяют для транспортирования и подъема на поверхность угля, руд и других полезных ископаемых, а также для доставки закладочных материалов с поверхности в выработанное пространство. На рис.7 приведены классификация и принципиальные схемы гидротранспортных установок, применяемых в горной промышленности.

Помимо разделения по принципу действия, гидротранспортные установки классифицируют по величине создаваемого напора на низконапорные (до 30--70 м вод. ст.), среднего напора (от 70 до 160 м вод. ст.) и высоконапорные (до 500 м вод. ст.). Гидротранспорт используют для перемещения насыпных грузов, которые не размокают, не прилипают к стенкам трубопроводов и не слипаются.

Гравитационные самотечные гидротранспортные установки применяют на шахтах с гидродобычей для доставки полезного ископаемого по слабо наклонным выработкам с уклоном не менее 0,03 при грузопотоках до 600 м³/ч.

Гравитационные гидротранспортные установки с вертикальным участком трубопровода применяют для подачи в шахту или рудник закладочных материалов при грузопотоках до 150 м⁸/ч.

Гидротранспортные установки с искусственным напором с пульпонасосом применяют для транспортирования полезного ископаемого по горизонтальным выработкам, подъема на поверхность шахты и далее до обогатительной фабрики или непосредственно потребителю. Грузопотоки, которые могут обслуживать гидротранспортные установки с пульпонасосом, достигают 1600 м³/ч. Высота гидроподъемов, приходящаяся на один пульпонасос, достигает 300 м, а длина горизонтальных установок -- 12 км. При последовательной или параллельной установке нескольких пульпо-насосов эти параметры могут быть в несколько раз увеличены.

Гидротранспортные установки с насосом и питателем применяют для подъема груза из глубоких шахт. Высота подъема, приходящаяся на один насос и один питатель, доходит до 500 м при грузопотоке до 60 м³/ч. Для доставки пустой породы в отвал на поверхности имеются установки указанного типа производительностью до 1600 м³/ч и длиной до 10 км.

Гидроэлеваторы применяют для обслуживания небольших грузопотоков при низких напорах и малых расстояниях.

Эрлифты используют для подъема дробленых материалов из шахт или рудников.

Схемы пневмотранспортных установок приведены на рис. 8.

Рис. 8. Принципиальные схемы пневмотранспортных установок: а -- всасывающая; б -- нагнетательная; в -- всасывающе-нагнетательная; 1 -- всасывающий наконечник; 2 -- компрессор; 3 -- трубопровод; 4 -- грузоотделитель; 5 -- закладочная машина.

Различают всасывающие пневмотранспортные установки (рис. 2, а), нагнетательные (рис. 2, б) и смешанные (рис. 2, в). В зависимости от условий эксплуатации пневмотранспортные установки выполняют стационарными и передвижными. Производительность стационарных установок достигает 125 м³/ч дробленых закладочных материалов при длине транспортирования до 1500 м. Производительность передвижных установок -- до 40 м³/ч при длине транспортирования до 400 м.

Достоинства гидро- и пневмотранспорта: значительную длину транспортирования без промежуточных перегрузок по сложной трассе с подъемом под любым углом и по вертикали; отсутствие механического оборудования на трассе трубопровода и, следовательно, несложные обслуживание и ремонт; возможность совмещения транспортирования с некоторыми технологическими процессами ("мокрое" обогащение полезных ископаемых при гидротранспорте; охлаждение и сушка груза при пневмотранспорте; гашение и гранулирование шлаков и др.); возможность полной автоматизации транспортных работ; невысокая трудоемкость; возможность создания наиболее гигиеничных и безопасных условий для обслуживающего персонала и находящихся поблизости людей при перемещении вредных для здоровья химических, остропахнущих, радиоактивных и других материалов.

Недостатки, ограничивающим применение гидро- и пневмотранспорта: ограничения по роду и характеристикам перемещаемых грузов, в частности по их крупности, что вызывает необходимость предварительного дробления груза; усиленный износ трубопроводов при перемещении абразивных грузов; повышенный расход энергии; потребность в больших количествах воды для гидротранспортных установок и опасность их замерзания в зимних условиях; невозможность транспортирования материалов, способных прилипать к стенкам трубопроводов при пневмотранспорте и др.