儲煤場儲煤形式與鋼結構儲煤筒倉芻議

王建云

太原市明仕達煤炭設計有限公司設計部，山西 太原 030001

對于煤炭生產儲運企業而言，原料煤儲存是不可或缺的工序之一。原煤儲存有利于保障原煤供應的持續性，儲煤場原煤的混勻作業穩定了煤質，煤堆堆放截面的配煤成分均勻，通過取煤機垂直取用配合煤實現儲煤場的直接配煤，省去了定量給料、配煤槽等大量設備，工藝簡單易行應用廣泛。

1 儲煤場儲煤形式與工藝

儲煤場的儲煤形式大致有以下幾種：其一，開放式煤場。是我國傳統煤企廣泛采用的形式，是一種露天煤場，主要為條形，需要卸橋、門式起重機、斗輪式堆取料機和刮板機等機械設備；其二，半開放式煤場即干煤棚。我國南方雨水較多的部分地方，多采用此方法；其三，圓筒倉并列群倉。這種儲煤工藝不專門設置傳統儲煤場，用筒倉替代煤場和堆取料機，根據來煤煤種的不同用皮帶直接輸送至若干個排列在一起的圓柱形筒倉內存儲。如若在生產上要用到該煤種，可從筒倉底部的放料口放出，再到配煤盤進行配煤作業，圓柱形筒倉能夠起到煤場儲煤的作用，同時又起到了配煤盤上斗槽的作用。對于單個筒倉的儲量設計一般為1萬噸。另外還有大型全封閉式圓形煤場。

隨著國家可持續發展戰略的不斷推行，企業的環保意識和環保要求也逐漸形成。煤廠在借鑒電廠的大型全封閉圓形料場工藝基礎上開始建立并推行了全封閉圓形煤場。大型全封閉圓形煤場的直徑通常在80m以上，就目前的發展狀況，有的全封閉圓形煤場的直徑已達120m，可堆放煤高度達25m，單個圓形煤場的儲量可以達到17萬噸。大型全封閉圓形儲煤場由土建結構、鋼結構穹頂、堆取料機及相關輔助設施構成，每個圓形煤場內各安裝1臺套回轉范圍360°的堆、取料機，圓形煤場堆取料機的中心柱設置于圓形儲煤場的中央，來煤經皮帶輸送至中心柱頂的落煤管，再到懸臂堆料帶式輸送機，通過懸臂堆料帶式輸送機頭部卸料，直接向儲煤場堆煤。鏈條式刮板取料機位于中心柱的下部，以中心柱作為回轉中心。取料機沿煤堆斜面由刮板將取料機下部的煤刮入中心柱下的圓錐形煤斗，如此完成取料作業。

上述儲煤方式中，露天煤場建設周期短投資少，有利于防止燃煤自燃和實現煤場的均勻化；干煤棚在暴雨狀況下不會造成煤的流失，雨季煤料輸送時堵料現象較少，入爐煤水分相對穩定，環保條件也得以優化；圓筒倉并列群倉占地面積小，場地的利用率很高，而且筒倉的個數多有利于煤場的細分，全封閉的環保條件就是在暴雨條件下也不會造成煤的流失，入爐煤的水分穩定，可極大避免雨季煤料輸送時的堵料情況，該形式大型移動設備少，運維成本相對較低，但是對于露天煤場而言，投資增加、建設周期延長，相對于開放式煤場而言，進入同一個筒倉的不同礦井的同一種煤均勻性不好；全封閉的圓形煤場占地面積小，場地利用率高，非常環保環境污染較少，暴雨情形不會造成煤的流失，又可避免風雨帶來的煤損失及煤的水分增加給皮帶運輸系統及焦爐生產帶來的影響，該形式投資巨大不利于煤場的細分。對于相同產能規模的儲煤場而言，全封閉圓形煤場投資最大，運行費用也最高，但是不會造成煤流失，干煤棚和露天煤場的投資和運行費用次之，但會有一定的煤流失，圓筒倉并列群倉的投資最小且運維費用最低，也不會造成煤的流失，對環境的影響也較小，是非常理想的儲煤形式。

那么，對于地處偏僻、資金緊張、土地成本低，來煤差異性大的企業，開放式的露天煤場可以作為暫時選擇。資金寬裕的企業可選擇半開放式干煤棚的儲煤工藝。對于建設場地局促、有環保要求、多雨季和季風臺風的地區，在資金充足的條件下，課根據建設規模的大小，選擇圓筒倉并列群倉或大型全封閉圓形煤場的儲煤工藝。隨著國家對環保的高度關心和關注，開放式的露天煤場必然被淘汰，半開放式的干煤棚、圓筒倉并列群倉和大型全封閉圓形煤場這幾種儲煤工藝正在慢慢普及和廣泛采用。

2 鋼結構儲煤筒倉特點

筒倉是用來存貯原材料、燃料、糧食、工業品或半成品等材料的一種結構形式，其選用材料選擇性多，結構類型也往往不同于一般的梁板結構，是一種特種結構或特種構筑物。

20世紀末，我國鋼結構行業進入高速發展的軌道，鋼結構產業發展日新月異，規模龐大技術先進，形成了建筑行業的新興產業和朝陽產業。隨著國家《糧食鋼板筒倉設計規范》的出現，鋼結構筒倉在糧食工業系統得到了規范和較好的發展勢頭，鋼結構筒倉造價高昂，但其術規范的不完善使得在其它的工業領域發展仍然遲緩，煤炭行業也是如此，國外的情況較好，國外在散體理論方面的不斷完善，加之優質的高強度鋼材的使用，使鋼結構筒倉在工業行業的使用比例占全部筒倉的一半以上，而其中又以圓形筒倉居多。

我國是目前世界上最大的砌體建筑和混凝土建筑大國，國家禁止在大中城市使用實心黏土磚之后，鋼結構建材及建筑結構業的發展為這個問題的解決開辟了途徑。鋼結構自身具有卓越的經濟性能，鋼結構自重輕，結構自重的降低，可以減小地震作用力，進而減小結構設計內力。

此外，鋼結構的使用也極大的降低了基礎的造價。鋼結構材料強度高，與混凝土相比，鋼結構柱截面面積較小，使得筒倉的有效容積增大。鋼結構施工快，結構施工周期的縮短，極大的縮短貸款建設的還貸時間，從而減小借貸利息。與混凝土結構相比，在梁高相同的情況下，鋼結構的開間可比混凝土結構的開間增大將近一半，從而可使建筑布置更加的靈活。鋼結構的延性比混凝土結構的延性增強了許多，從而使鋼結構的抗震性能比鋼筋混凝土結構好。另外，鋼結構為干式施工，可避免混凝土濕式施工所造成的環境污染。混凝土結構建筑拆除后，不能再使用，只能當作廢料處理對環境構成不利影響，而鋼結構建筑拆除后，鋼構件還可以直接使用，或經冶煉后再繼續使用。

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