淺談大粒度矸石裝車倉的設(shè)計

摘要：通過對國內(nèi)大量矸石生產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)研，提出了一套針對大粒度矸石裝車倉的設(shè)計改造方案，并經(jīng)工程實踐檢驗，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：矸石 裝車倉 煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)

在煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)或選煤廠中，大粒度矸石裝車倉（以下簡稱矸石倉）是不可或缺的生產(chǎn)設(shè)施，其主要功能是將初選的大粒度矸石經(jīng)儲存緩沖，然后裝車外排。但由于大粒度矸石重量大，入倉過程中對倉和裝車設(shè)施的沖擊較大，從而出現(xiàn)堵倉、起拱、倉壁破損、砸壞裝車設(shè)備等現(xiàn)象，導(dǎo)致不少煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)不再使用矸石倉，而直接將矸石落地，通過裝載機(jī)裝車外排。矸石直接落地雖能滿足生產(chǎn)要求，但由于裝載機(jī)裝車效率較低，且需要占地面積較大，對環(huán)境污染嚴(yán)重，從而不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。如何有效降低矸石倉裝車系統(tǒng)的故障，保證矸石系統(tǒng)正常生產(chǎn)，是近年來煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)亟待解決的問題。筆者通過大量的矸石生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計，整理出一套矸石倉裝車系統(tǒng)的可行方案。

1 入倉

一般矸石倉容量較小，故采用單點入倉。為增加倉容，最理想的入倉點為倉的中心。但由于矸石倉放空倉的幾率較大，空倉時對倉口和裝車設(shè)備沖擊大大提高，為此，在設(shè)計中應(yīng)采取如下措施：

1.1 適當(dāng)降低入倉速度。入倉速度一般取決于入倉溜槽的傾角，設(shè)計中應(yīng)針對矸石摩擦系數(shù)適當(dāng)降低溜槽傾角，或者多設(shè)置幾個轉(zhuǎn)彎。

1.2 入倉溜槽應(yīng)緊挨倉壁。雖然這種方式降到了倉容，但對倉的沖擊大大減少，有利于矸石倉的和裝車設(shè)備的壽命。

1.3 采用螺旋溜槽 固定于倉壁的螺旋溜槽可最大限度地減少矸石對倉及設(shè)備的沖擊，但由于造價較大，一般生產(chǎn)系統(tǒng)很少采用。

2 倉的結(jié)構(gòu)設(shè)計

為提高矸石倉的耐沖擊性，應(yīng)采取如下措施：

2.1 倉口 一般倉口均設(shè)置防砸設(shè)施，防砸設(shè)施可采用兩種方式，一是采用鋪設(shè)鋼框的方式，鋼框采用厚度為16mm的Q345（16Mn）鋼板制作，采用M20螺栓現(xiàn)場固定。鋪設(shè)方式見下圖。二是采用耐磨鋼軌的鋪設(shè)方式。

2.2 倉壁鋼軌固定 對采用了降低入倉速度且入倉角度不構(gòu)成對倉壁沖擊的情況，可不對倉壁設(shè)置防砸設(shè)施。如入倉速度較高，可采用耐沖擊襯板增加倉的耐沖擊性能，嚴(yán)禁為了防止堵倉起拱設(shè)置鑄石、微晶等易碎材料做襯板。

2.3 防起拱（堵倉）措施 較大的倉口會增加裝車設(shè)備的造價，但倉口較小易出現(xiàn)堵倉現(xiàn)象，為此，一般倉口尺寸均可選擇最大矸石粒度的兩倍＋200mm，可有效防止堵倉現(xiàn)象。同時，可在倉口上方設(shè)置觀察（檢修）孔，堵倉時采用鋼釬等設(shè)施疏導(dǎo)矸石。但由于矸石間空隙較大，實踐證明破拱器（空氣炮）對防止起拱（堵倉）效果不明顯。

2.4 采用防竄倉裝車閘門 國內(nèi)裝車方式一般有裝車閘門和給料機(jī)兩種。給料機(jī)可有效控制裝車速度，但對于粒度較大的矸石，由于摩擦系數(shù)較小，容易出現(xiàn)矸石滑落，在拐點易出現(xiàn)堵倉，使用效果不理想。

簸箕式電動裝車閘門由于構(gòu)造原理簡單、動作靈活、不卡料、裝車速度快被廣泛應(yīng)用于散狀物料倉口汽車裝車。但該閘門經(jīng)常由于發(fā)生斷繩、突然斷電造成“竄倉”事故，嚴(yán)重的出現(xiàn)物料傷人、埋車的重大事件，同時該型式的閘門在大粒度矸石沖擊下不易關(guān)閉，易出現(xiàn)溜倉現(xiàn)象。防竄倉電動閘門能有效防止由于斷電、斷繩、斷銷等造成的“竄倉”事故的發(fā)生，達(dá)到本質(zhì)安全；同時，該閘門關(guān)閉方式采用了從下往上截斷物流，能根據(jù)裝車程度隨時關(guān)倉，也可根據(jù)矸石粒度調(diào)整裝車角度，不撒料。該型式閘門造價較高，但可大大提高整個矸石生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性。

通過以上分析，雖然矸石倉是煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)的一個小的環(huán)節(jié)，但其工作的可靠性會對整個生產(chǎn)系統(tǒng)造成影響，或者對生產(chǎn)環(huán)境造成破壞。為此，應(yīng)盡量采用矸倉裝車的生產(chǎn)型式，減少對環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)效率。采用以上方案對沙曲沙曲、常村、屯留、五陽等選煤廠矸石倉的設(shè)計，取得了良好的效果，對整個煤炭地面生產(chǎn)系統(tǒng)及選煤廠的生產(chǎn)提高了保障。