MADENLERDE NAKLİYAT

MADENLERDE NAKLİYAT
Nakliyat yöntemi seçiminde etkili olan faktörler
• Malzemenin fiziksel özellikleri
(tane iriliği, kırılma şekli, nem oranı, yoğunluğu, sıcaklığı)
• Gerekli nakliyat kapasitesi
• Nakliyat güzergahı eğimi
• Nakliyat mesafesi
• Nakliyat sistemine tahsis edilen hacmin büyüklüğü
• Eldeki enerji kaynağının tipi ve büyüklüğü
2
3
AYAKLARDA ZİNCİRLİ KONVEYÖR
 DESANDRELERDE BANTLI KONVEYÖR VEYA
VİNÇ_VAGON NAKLİYATI
 ANA YOLLARDA BANTLI KONVEYÖR
 TAVAN TABAN YOLLARINDA BANTLI KONVEYÖR
 TAVAN TABAN YOLLARINDA MALZEME
TAŞIMAK İÇİN MONORAY
 ANA YOLLARDA KULİKAR

4
BANTLI KONVEYÖR NAKLİYATI
Bantlı konveyörler yukarıdan aşağıya doğru yapılan nakliyatta -14°, aşağıdan
yukarıya doğru yapılan nakliyatta ise 18° eğime kadar sorunsuz olarak
kullanılabilmektedir.
Bantlı konveyör elemanları
5
Bant Tipleri
1- Karkasına Göre Bantlar
•Tekstil Bantlar
•Çelik Saclı Bantlar
•Çelik Halatlı Bantlar
2- Kaplamasına Göre Bantlar
•Aşınmaya Dayanıklı Bantlar
•Aleve Dayanıklı Bantlar
•Isıya Dayanıklı Bantlar
•Yağa Dayanıklı Bantlar
6
Orta şasi
Bir bantlı konveyörün baş taraf
ve aynı zamanda tahrik şasisi
7
Bant Gergi Düzenekleri
Vidalı ve ağırlıklı tip gerdirme düzeneği
8
Otomatik gergi düzenekleri
9
UYGULAMA
Bantlı konveyörün 1120 ton/saat kapasiteli ve bant hızının 3 m/sn olması
öngörülmüştür. Nakliyat 12o eğime sahip desandrede yapılacaktır. Buna göre
gerekli konveyör taşıma kesit alanı;
Q h = 3600 × A × V × d
A = Q h / (3600 × V × d)
A = Bantlı konveyör taşıma kesit alanı (m2)
V = Hız (3 m/sn olarak alınmıştır.)
d = Taşınan kabarmış malzemenin yoğunluğu (Linyit kömürü için Çizelge’den
0,8 t/m3 alınmıştır)
Q h= Bantlı konveyör taşıma kapasitesi (1 120 ton/saat)
A = 1120 / (3600 × 3 × 0,8)
A = 0,129
m2
olarak bulunur.
Linyit
0,65 - 0,80
Kül
Taşkömürü
0,70 – 0,90
Bazalt
3,20
Dolomit
2,00
0,90 -1,40
Kırma kireçtaşı
1,0
Kalsine kireçtaşı
1,70 – 2,00
Demir cevheri
2,20 – 3,90
Çakıl
1,50- 1,60
Kuru kum
1,50 – 1,60
Kok
0,46 -0,57
Nemi Kum
2,00
Toprak
1,60 – 2,00
10
Çalışma ve yükleme şartlarının zor olduğu yeraltı bantlarında teorik
taşıma alanının ancak % 85’inden yararlanılabilmektedir. Ayrıca, kömür
nakliye desandresi eğiminin 12o olması nedeniyle yatay bantlar için
belirlenen teorik alanın % 93 ‘ünden yararlanılabilmektedir.
Bu durumda seçilecek bantın taşıma alanı;
A = 0,129 m2 / ( 0,85 x 0,93)
A = 0,163 m2 olmalıdır.
Bant eğimine bağlı düzeltme faktörü
Eğim
2o
4o
6o
8o
10o 12o 14o 16o 18o 20o 21o 22o 23o 24o
1,0 0,99 0,98 0,97 0,95 0,93 0,91 0,89 0,85 0,81 0,78 0,76 0,73 0,70
11
Linyit kömürü için yığın yüzey eğiminin ortalama 15-20o arasında olacağı
göz önünde bulundurulduğunda, desandrede 1120 ton/saat kapasiteli
kömür nakliyatı için DIN 22101 normuna göre, 35o yan rulo eğimi ve
1200 mm genişliğindeki bant seçimi yeterli olacaktır.
35o yan rulo eğiminde bant genişliğine göre bant kesit alanları
Yığın Yüzey Eğimi (o)
Bant Genişliği
(mm)
0
5
10
15
20
25
30
600
750
900
1000
1200
1350
1500
1800
0,026
0,042
0,063
0,087
0,116
0,149
0,185
0,271
0,029
0,047
0,070
0,097
0,129
0,165
0,205
0,300
0,032
0,052
0,077
0,107
0,141
0,181
0,226
0,330
0,035
0,057
0,084
0,117
0,154
0,198
0,246
0,359
0,038
0,062
0,091
0,126
0,168
0,215
0,267
0,390
0,041
0,067
0,098
0,137
0,181
0,232
0,289
0,421
0,044
0,072
0,106
0,147
0,195
0,250
0,311
0,453
12
1200 mm bant genişliği için rulo çapları Çizelge’den 133 mm olarak
seçilmiştir.
Bant Genişliği
(mm)
400 - 800
1000 - 1400
1600 - 2000
Rulo Çapı (mm)
Hafif İşler
108
133
159
Ağır İşler
133
159
191
13
133 mm rulo çapı ve 1200 mm bant genişliği için taşıyıcı ve dönüş rulo
ağırlıkları Çizelge’den sırasıyla 26,7 kg/m ve 20,7 kg/m olarak bulunur.
Bant
Genişliği
(mm)
500
650
800
1000
1200
1400
1600
70 mm
*a
**b
5,1
5,8
6,8
3,7
4,4
5,4
90 mm
Rulo Dış Çapları
108 mm
133 mm
159 mm
191 mm
a
b
a
a
a
9,1
11,0
12,0
6,5
7,8
9,1
b
a
b
b
b
16,0 11,4
17,9 13,3 23,5 17,5
20,3 15,7 26,7 20,7 36,9 28,3
29,2 23,2 40,3 31,7
31,8 25,8 43,8 35,2
1800
47,2 38,7 70,5 55,7
2000
50,8 42,2 75,3 60,3
14
1200 mm bant genişliğinde taşıyıcı rulolar arası mesafe Çizelgeden
1300 mm olarak bulunur. Dönüş ruloları arası mesafe taşıyıcı rulolar
arası mesafenin yaklaşık iki katı olarak alınabilir.
1300 mm x 2 = 2600 mm
Taşınan Malzemenin
Yoğunluğu (t/m3)
Bant Genişliği (mm)
400
500
650
800
1000
1200
1400
d<1
1500
1500
1400
1400
1300
1300
1200
1< d < 2
1400
1400
1300
1300
1200
1200
1100
d>2
1300
1300
1200
1200
1100
1100
1000
15
Üretici firma kataloglarından F tipi yanmaya dayanıklı çelik dokulu ve
1000 kg/cm2 kopma dayanımına sahip 1200 mm genişlikteki bandın üst
kaplama kalınlığı 8 mm, alt kaplama kalınlığı 4 mm ve bant birim ağırlığı
22 kg/m2 olarak seçilmiştir. Bir metre bant ağırlığının bulunabilmesi için
bu değerin bant genişliği ile çarpılması gerekir.
2
Bantın ağırlığı (qb) = 22 kg / m
1, 2 m
26 , 4 kg / m
16
Malzemenin ağırlığı (qm) =
Üst ruloların ağırlığı (q R-üst) =
Alt ruloların ağırlığı (qR-alt) =
26 , 7 kg
20 ,54 kg / m
1,3 m
20 , 7 kg
7 ,96 kg / m
2 ,6 m
17
Gerekli çekme kuvveti (F) ;
F
C .
. L (q m
2 . q b ) . Cos
qR
ÜST
qR
ALT
L . Sin
.qm
= Rulo yatağındaki sürtünme katsayısı (Ortama değer olarak 0,02 alınabilir)
L = Nakliye mesafesi (735 m)
= Nakliyat eğimi (12o)
C =Bu katsayı bant taşıyıcıda hareket dirençlerinin rulo yataklarındaki
teğetsel sürtünme kuvvetine oranını veren bir katsayıdır. (1,70)
Bant uzunluğu (m)
80
100
150
200
300
400
500
C Katsayısı (yeryüzü)
1,92
1,78
1,58
1,45
1,31
1,25
1,20
C Katsayısı (yeraltı)
3,17
2,90
2,58
2,37
2,10
1,88
1,79
Bant uzunluğu (m)
600
700
800
900
1000
1500
>2000
C Katsayısı (yeryüzü)
1,17
1,14
1,12
1,10
1,09
1,06
1,05
C Katsayısı (yeraltı)
1,75
1,71
1,68
1,65
1,63
1,59
1,57
18
F
F
1, 70
0 , 02
735 (103 , 7
2
26 , 4 ) . Cos 12
20 ,54
7 ,96
( 735
Sin 12
20411 kg
Gerekli motor gücü (N) ;
N
F V
102
20411
102
3
667 kW
0 ,9
19
103 , 7 )
ZİNCİRLİ KONVEYÖR NAKLİYATI
Bir zincirli konveyörde aranacak özellikler
•Çok büyük blokların darbe etkilerine karşı mukavim olmalı
•Kazı makinasına kılavuzluk edebilecek güçte bir yapıya sahip olmalı
•Yüksek çekme mukavemetine sahip olmalı
•Kalkan tahkimatın ilerlemesi için gereken itmeye dayanabilecek
sağlamlığa ulaşmış bir profile sahip olmalı
•Yüksek taşıma kapasitesine sahip olmalı
•Uzunayaktaki engebelere kolayca uyum sağlayabilmeli
•Nakliyesi, kurulması, sökülmesi ve ayak içinde ötelenmesinin kolay
olmalı
20
Zincirli konveyörlerin başlıca elemanları;
•Oluklar
•Zincir-Palet Takımı
•Tahrik Sistemleri
21
Oluklar
Oluk ünitesi, yan sacı ve kesiti
Olukların bağlantı şekilleri
22
Zincir-palet tipleri
a) kısa paletli çift zincirli b) uzun paletli çift zincirli
c) ortadan çift zincirli d) tek zincirli
23
Tahrik Üniteleri
Oluk zincirini hareket ettiren motor-dişli-kavrama-yol verme takımlarının
tümüne “tahrik ünitesi” denilmektedir.
•Elektrikli veya pnömatik motor
•Dişli kutusu ve aktarma organları
•Tahrik ünitesinin monte edildiği şasi
•Zincir çekme dişlisi
•Yükseltme oluğu
•Eğer kullanılıyorsa kesici yükleyici kılavuzları ve hareket üniteleri
24
Zincirli Konveyörün Kurulması ve İşletilmesi
a) Konveyör mümkün olduğunca tek bir eksen doğrultusunda kurulmalıdır.
b) Bütün civata bağlantıları eksiksiz olmalıdır.
c) Konveyörün galeri kenarına en yakın yeri 20 cm olmalıdır.
d) Konveyörün kurulacağı zemin mümkün olduğunca düz olmalıdır.
e) Ayak dibine kurulacak tahrik şasisi takoz üzerine alınmalıdır.
f) Zincirde burulma olmamalıdır.
g) Oluklar üzerinde kalmış olması muhtemel takoz, direk, sarma gibi
malzemeler toplanmalıdır.
h) Bütün yağlanması gereken yerlerin yağlanıp yağlanmadığı kontrol edilmelidir.
Redüktör kendi yağı ile dolu vaziyette olmalıdır.
i) İlk hareket esnasında konveyöre boşta yol verilmelidir. Tam devrine ulaşıncaya
kadar 10-20 ve 50 m aralıklarla yol verilmelidir.
25
Ayak Sonu Aktarma Sistemleri
Sondan boşaltmalı sistem
Açılı şasili boşaltma
Yandan boşaltmalı sistem
Dönemeç sistemli boşaltma
26
27
UYGULAMA
Uygulanması planlanan sistemde kömürü taşımak için arın konveyörü ve göçük
konveyörü olmak üzere iki ayak içi kömür nakliye aracı kullanılacaktır. Sistemin
sağlıklı bir şekilde işleyebilmesi için kesici-yükleyici makine ile arın konveyörü
kapasitelerinin birbirleriyle uyumlu olması gerekmektedir. Hesaplamalar sonucu
kesici yükleyicinin kapasitesi 560 ton/saat olarak bulunmuştur.
Q kesici
Q ÖN
qc
Q ÖN
AFC
qc
AFC
560 ton / saat
V AFC
3600
= Konveyör oluğu birim uzunluğunun taşıdığı kömür (ton/m)
V AFC = Zincirli konveyörün hızı (1-1,3 m/s arası alınabilir)
560
qc
qc
1
3600
0 ,156 ton / m
28
qc
A max
A max = Oluğun maksimum taşıma kesit alanı (m2)
= Zinzirli konveyöre yükleme verimi (0,65-0,90 arası alınabilir)
= Kömür yoğunluğu (gevşek - 1 ton/m3)
0 ,156
A max
A max
0 ,8 1
0 ,195 m
2
Elde edilen oluk taşıma kesit alanına bağlı olarak, 822 mm oluk
genişliğine sahip çift zincirli konveyör seçimi yeterli olacaktır.
Bu bilgiler ışığında;
Oluk genişliği
: 822 mm
Oluk profil yüksekliği
: 227 mm
Taban sac kalınlığı
: 30 mm
Oluk alt sac kalınlığı
: 20 mm olarak seçilebilir.
29
Gerekli motor gücü;
R1
R2
(q c f c
q s f s) L Cos
q s L ( f s Cos
(q c
Sin
q s ) L Sin
) R2
R
2
50
100
R1
(238
0,5
R1
13650 kg
50
0,35)
0,35
1750 kg
R1
= Konveyörün yüklü tarafının hareket direnci (üst)
R2
= Konveyörün boş tarafının hareket direnci (alt)
q c = Birim oluk uzunluğunun taşıdığı kömür (238 kg/m)
f c = Kömürün hareket direnci katsayısı, hesaplamada 0,5 alınmıştır.
q s = Zincir ve paletin ağırlığı (50 kg/m)
f s = Zincir ve paletin hareket direnci katsayısı, hesaplamada 0,35 alınmıştır.
L = Ayak uzunluğu (100 m)
= Zincirli oluk eğimi (hesaplamalarda yatay kabul edilmiştir)
30
100
F
Ka
K b (R 1
R 2)
F = Çekme yükü (kg)
Ka
= Konveyördeki rulman ve yatak kayıpları için direnç faktörü (1,1)
Kb
= Zincirli konveyör kavisi için direnç faktörü (1,1)
F
1,1 1,1(13650
F
18634 kg
1750 )
31
1,15
N max
F V AFC
102
φ
N max
= Zincirli konveyör için gerekli maksimum güç (kW)
F
= Çekme yükü (kg)
V AFC
φ
= Zincirli konveyörün hızı (1m/sn)
= Transmisyon verimi (0,8 – 0,83 arası alınabilir)
N max
N max
1,15
102
18.634
1
0,83
25 3 , 2 kW
32
N min
1,15
qs
fs
L
102
Cos
V AFC
φ
N min = Zincirli konveyör için gerekli minimum güç (kW)
N min
N min
1,15
50
0 , 35
102
100
1 1
0 ,83
23 ,8 kW
33
Bu durumda kesici-yükleyici makine ile kazı yapılan bir aynada, arın zincirli
konveyörü için gerekli güç aşağıdaki bağıntıdan hesaplanabilir .
N
0 ,58 K AFC
N
0 ,58
N
N
2
max
N max N min
1, 20 ( 253 , 2 )
2
N
( 253 , 2
2
min
23 ,8 )
( 23 ,8 )
2
185 kW
Ayna önünde oluşabilecek anlık kömür yığılmaları da göz önünde
bulundurulduğunda, %20 emniyet payıyla beraber arın zincirli konveyörü
için 220 kW‘lık motor gücü gerekmektedir.
34
DEMİRYOLU NAKLİYATI
Demiryolu nakliyatının meydana getiren yapı üniteleri
- Ray
- Travers
- Balast
- Makas
- Vagon -
- Lokomotif
35
Ray
Rayın görünüşü ve karakteristik boyutları
36
Travers
Ağaç ve çelik travers
37
Balast
Balast
Balast döşenmesi
38
Makas
39
Vagon
1 tonluk
5 tonluk
40
Lokomotif
• Basınçlı Hava ile çalışan Lokomotif
• Elektrikli Lokomotif (Troley)
• Dizel Lokomotif
• Akülü Lokomotif
41
KUYU NAKLİYATI
Kuyu ihraç sistemlerinde kullanılan tambur tipleri
42
Halat düzlemi ve halat sapma açıları
43
44
Güney Afrika’da iki farklı kuyunun kesiti
45
Kafesler
Yapıldıkları malzeme yüksek mukavemete sahip olmalı ve imalat
tekniğine uygun olmalıdır. Kafesler, kuyu tabanına (tamponlarına)
çarptığında oluşacak çarpma basıncı kuvvetlerine ve kuyuda hareket
sonrası durduğunda askıdayken oluşan çekme kuvvetlerine karşı
mukavim olmalıdır.
a) İnsan nakliyatı
b) Cevher nakliyatı
c) Malzeme nakliyatı
46
Skipler
Skipler en genel şekilde kapalı tipler (Sala, Anaconda ve İngiliz kömür
skibi) ve mafsallı sallanan tipler (Jetto, Saunders, Rollamatic) olarak iki
gruba ayrılmaktadır.
Kapalı tipler rijit gövdeye sahip iken,
Mafsallı tipler sallantılı gövdeli tiplerdir.
47
Sala tip skip
İngiliz kömür skip tipleri
48
Jetto ve Saunders skipleri
Rollamatic skibi
49
Dizel tahrikli monoray sistemi
50
Sonsuz halatlı kulikar sistemi
51
Dizel tahrikli kulikar taşıma sisteminin genel görünüşü
52
Dizel tahrikli kulikar ile malzeme ve personel nakliyatı
53
Kulikar ile yürüyen tahkimat ünitelerinin taşınması
54
Nakliyat
sunum
sonu
55