JPH0780547B2 - 粘着性のオイルサンド除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、粘着性の硬化して押し固められたオイルサン
ド層をコンベア・ベルトから除去する除去装置に関す
る。

［発明の背景］ 本発明は鉱山側から炭化水素を抽出する工場プラントへ
オイルサンドを輸送するのに伴う問題を解決するために
開発された。

本願出願人の、北カナダのアタバスカ地区で実施されて
いる営業用オープンピット式オイルサンド採掘現場で
は、１日あたり約300,000トンのオイルサンドが採掘さ
れている。採掘されたオイルサンドはそこから遠く離れ
た抽出工場まで搬送されて、そこで、オイルサンドから
熱水抽出方法を用いてアスファルトを回収する。採掘現
場からはオイルサンドを距離にしておよそ5.5km程運搬
しなければならないのが普通である。

採掘されたままのオイルサンドは、アスファルト，水，
石英砂，及び粘土を含んでいる。オイルサンド「鉱石〕
は、アスファルト含有量に応じて、「リッチ」，「アベ
レージ」または「リーン〕に分類される。アベレージ鉱
石では、84重量％の砂,11重量％のアスファルト,5重量
％の水に分析され得る。オイルサンドは鉱石等級に応じ
てその物理特性が変わる。

オイルサンドは、その物理特性として、石英含有量，或
いはアスファルト含有量それぞれにより研磨性並びに凝
集性の両方を有する。乾燥している場合、オイルサンド
は、粘土を含んでいるために、硬化するけれども粘着性
を保ち続ける。その上、周囲温度の変化とか雪や雨を受
けての密度変化等の外部要因がオイルサンドの粘着性を
更に変化させるように作用する。

オイルサンドは平らに均されないままコンベア列に載せ
られる。すると、コンベア・ベルトにオイルサンドの重
量がかかりその上コンベア装置に振動が生ずる結果、ベ
ルトに直接付着している下層のオイルサンド層が押し固
められることになる。こうなって硬化したオイルサンド
は数センチメートルの厚さに固まった塊となる。そし
て、ベルトから荷が下ろされた後もこの層はベルト上に
残ってしまう。圧縮応力のかかった状態のもとにベルト
がコンベアの張力付与用スナブ・プーリ上を移動するに
つれて、この層はさらに押し固められることになる。こ
の硬化して押し固められた粘着性のオイルサンド層を、
以下「オイルサンド層」と呼ぶ。

更に、ベルトの荷搬送面上の粘着性層に加えて、若干量
のオイルサンドがベルト・ループの下面に同様の層とし
て蓄積する。これは復路走行部下面に落下したオイルサ
ンドである。

普通、オイルサンド層は約0.5インチ（1.27センチメー
トル）の厚さになるまでになる。そうすると、ベルトの
下向きの面からの「剥がれ」と云われる状態が生ずる。
もっと具体的に云えば、一枚のオイルサンド層が別の層
から分離または剥がれ落ち、「剥がれ層」は地面に落下
する。層がかなりの厚さになるまでこの「剥がれ」は生
じないので、剥がれの起る前の成長層の重量はコンベア
動力引出し要件にかなりの悪影響を与えることとなる。
その上、コンベア・ベルトの下から大量に堆積した「剥
がれ層」を除去しなければならないので、清掃作業が深
刻な難問題となる。例えば、先に述べた本出願人の営業
プラント工場では、動力レーキ（フォーク状工具）を備
えたフロントエンド・ローダを４基,24時間作動して剥
がれ物を除去している。これらレーキを使用した場合、
コンベア・ベルト支持フレームが損傷をこうむるのも珍
しいことではないということが充分に理解されよう。

夏期にはオイルサンド層のベルトへの粘着性が増して問
題はますます深刻になる。

ベルトに絶えず無駄な荷重が掛かった状態で運搬してい
ることは望ましいことではない。この無駄な重量を搬送
することはベルトの軌道外れの原因ともなる。

現在のところ、この問題を解決しようとしている従来技
術の方法では、ベルトの表面にディーゼルオイルを塗っ
てベルト上にオイルサンドが堆積するのを防いだり、層
に向かって水（冬季には水とグリコールの混合物）を噴
射してそれを除去したりすることに解決策の方向が向け
られている。最初に挙げた解決策に伴う固有の欠点はデ
ィーゼルオイルが高価で、ベルトに有害であり、そし
て、火災の危険もあるということである。後者の解決策
はあまり効果がないばかりでなく費用もかかり、例えば
グリコールのみに関しても１年あたり数百万ドルの出費
となる。

従つて、押し固められたオイルサンド層をベルトから除
去するための更に良い方法が必要とされている。このよ
うな方法は、費用のかかる解決策を用いなければならな
いという条件を排除し、年間を通して効果的で安価であ
る、ということが望まれる。

従来技術においては、ベルト・コンベアを清掃するには
機械的装置が提案されてきた。例えば、A.Searlesに発
行された米国特許第3,047,133号、同第3,430,758号や、
J.K.Keimに発行された米国特許第3,540,573号に開示さ
れたものを参照されたい。しかしながら、これらの従来
の装置はオイルサンドの問題を論ずるには有効ではな
い。もしこれら装置を使えばオイルサンドの研磨性で急
激に摩耗してしまったり、装置にオイルサンドが詰まっ
てしまうことになろう。

［発明の概要］ 本発明により、オイルサンド層を剪断して該層をゆるめ
る働きをする特殊な装置をオイルサンド層に押し付ける
ことにより、移動しているコンベヤ・ベルトからオイル
サンド層を効果的に除去できることが発見された。

一層詳しく言えば、本発明は、Ｖ字形になる１対の線形
列に間隔をおいて配置した回転可能な円板から成る。こ
れらの円板はベルトの走行方向に対して成る角度で設置
される。好ましくは、Ｖ字形の頂点はベルトの中心に位
置する。ベルトが前進するにつれて円板は回転し、円板
の周縁が硬化した物質をベルトから切り離す。円板は一
般的には、ベルトの上手側端に向いて凹面のある皿状の
ものである。この円板集成体はフレームに装着される。
このフレームを支え所望の接触圧力で円板をオイルサン
ド層と押し付け係合させるためにフレームと連携した手
段が設けられている。

本装置はベルトの上下両面からオイルサンド層を除去す
るように作用する。

かいつまんで云えば、本発明は、移動しているコンベア
・ベルトの主要表面から粘着性のオイルサンド層を剪断
する方法であって、Ｖ字形の線形列に間隔を置いて配置
した回転可能な円板をベルト面に当てがってオイルサン
ド層を剪断し、前記ベルトから前記オイルサンド層を分
離させかつ除去することを特徴とする除去装置を提供す
るものである。

［実施例］ 添付図面を参照してみると、ここには移動しているコン
ベア・ベルト１からオイルサンド層Ａを分離する装置が
示してある。一層詳しく説明すると、第１図に示すよう
に、除去装置２が懸架されており、層Ａに押し付け係合
させられる。この除去装置は粘着性の層に切り込み、該
層をばらばらにしてベルトから落下させるように作用す
る。

除去装置２はフレーム３と、フレーム３を昇降させるウ
インチ手段４と、フレーム３に装着してあってオイルサ
ンド層Ａに切り込む一対の円板列５とを包含する。

フレーム３はぼぼ矩形となっており、コンベア・ベルト
１を横切って延びる寸法となっている。フレーム３の角
隅にはブラケット６が取り付けてあり、ウインチ手段４
と連結するようになっている。

ウインチ手段４（全体的には図示していない）はフレー
ム３を昇降させるために備えつけられているものであ
り、このウインチ手段４によってフレーム３を懸架し、
該フレームを層Ａと押し付け係合させるようにする。

本発明では、間隔を置いた回転可能な円板８の線形列５
のＶ字形配列７が用いられる。更に具体的に説明する
と、一対の斜めに向いた回転軸９がフレーム３上に装着
してある。この一対の軸９のそれぞれの内側端はベルト
１の中心の所でＶ字の頂点となって合わさっている。円
板８は軸９上に回転自在に装着してあり、各々の円板８
は一般的には、上手側に向いた凹面を備えた皿状の形状
をしている。ベルト１が前進するにつれて円板８は回転
し、その周縁がオイルサンド層Ａに切り込み、該層をば
らばらにしてベルト１から分離する。

軸９上では円板８間にスペーサ10が装着してあって、ば
らばらになった泥等を遠心力でそこから追い出せるよう
にしてある。

ベルトの荷搬送面上で本願発明の除去装置２を使用した
場合、除去装置２はばらばらになったオイルサンドがベ
ルトの中心へと向うように作用し、ここでオイルサンド
は荷の一部となる。

ベルトの下面で使用するには、除去装置２はベルトを横
切って設置した山形ドクターブレードと共に用いられ、
オイルサンドを側方へ送るようにする。

以上のように、この発明の粘着性のオイルサンド除去装
置によれば、昇降可能なフレームに装着した円板を、移
動しているコンベア・ベルトの表面に接触させること
で、円板が回転する構成としたので特別に円板を回転さ
せるための駆動装置を設ける必要がないと共に、円板の
周縁でベルト表面に粘着したオイルサンド層を剪断し、
かつこの層をばらばらにして回転円板の案内面によっ
て、ベルトのほゞ中央側に向くように案内してこれを搬
送するようにしたので、ばらばらになった剥れ層の塊を
ベルトの幅方向外側に散らばらせることなく所定位置に
搬送することができ、ベルト側方の清掃を軽減できると
共に、ベルトに絶えず無駄な荷重が掛かった状態を回避
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するに際して利用する装置
の斜視図である。 第２図は第１の図の装置を作動状態で示す図である。 １……コンベア・ベルト、２……除去装置、３……フレ
ーム、４……ウインチ手段、５……円板列、８……円
板、９……回転軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動しているコンベア・ベルトの表面から
   粘着性のオイルサンド層を剥ぎ取る除去装置であって、
   該除去装置は、ウインチ手段に連結されて前記コンベア
   ・ベルトの往復路面上に対し昇降可能に配設されるフレ
   ームと、内側端が前記ベルトの幅方向中心位置でＶ字形
   の頂点となるように配列されて前記フレームに取り付け
   られた一対の軸と、これら一対の軸にそれぞれスペーサ
   を介して一定間隔で回転可能に装着された複数の円板と
   から成り、前記コンベア・ベルトの進行方向と反対方向
   に円板配列のＶ字形頂点が位置するように配設したこと
   を特徴とする粘着性のオイルサンド除去装置。