大型自移式破碎機設備選型經驗

邱文浩 QIU Wen-hao

（內蒙古大唐國際錫林浩特礦業公司，錫林浩特 026000）

（Inner Mongolia Datang International Xilinhaote Mining Co.，Ltd.，Xilinhaote 026000，China）

0 引言

近年來，開采工藝的連續化成為露天礦山開采的發展趨勢之一。但是連續工藝受礦巖性質等因素的制約其應用范圍有限，于是兼具連續工藝和間斷工藝的優勢特點、適應性更強的半連續開采工藝得到了空前的發展。其中，實行動力“以電代油”、取消自卸卡車環節以降低生產成本的單斗-自移式破碎機-帶式輸送機-排土機半連續開采工藝得到了越來越廣泛的應用。自然，其關鍵設備自移式破碎機也有了很大的應用和發展。

1 自移式破碎機的應用

國外自移式破碎機在露天礦山的使用最早可追溯到1956年德國北方水泥公司漢諾威石灰石礦；2004年澳大利亞Goonyella Riverside露天煤礦投入一臺設計能力為10000t/h的自移式破碎機；2006年加拿大suncor能源公司投入使用了一臺設計能力為8000t/h的自移式破碎機。國內2007年伊敏河露天礦投入一臺3000t/h的自移式破碎機。目前國內正在前期執行的尚未完全投入運行的自移式破碎機有：白音華二號、三號露天礦6000t/h的自移式破碎機，平朔東露天、勝利東二號露天礦9000t/h的自移式破碎機。目前設計并制造大型自移式破碎機的企業主要有：克虜伯公司、MMD公司、塔克拉夫公司、山特維克公司和FAM公司。表1列舉了近年來大型自移式破碎機應用情況。

表1 大型自移式破碎機應用統計表

2 自移式破碎機的選型原則

大型自移式破碎機屬于無標準定型的產品，各生產制造商所生產的設備形式多樣，但大都主要由六大模塊組成：鋼結構架、履帶系統、雙齒輥破碎機、板式給料機（含受料斗）模塊、排料帶式輸送機系統、供電及控制系統。從單一模塊來講，除鋼結構架外其余五大模塊技術都比較成熟，只有鋼結構架模塊作為支撐和安裝其它模塊的載體，需要承擔整機的受力平衡，不但要求強度高、受力平衡，而且要求自重輕。所以鋼結構架模塊是自移式破碎機的關鍵模塊。各生產制造商正是由于鋼結構架模塊設計不同，從而導致其整機設計形式多樣，比如：履帶數量、履帶布置形式、破碎機形式及其它設計形式等等的不同。下面就從這些方面入手進行說明：

2.1 履帶系統

2.1.1 履帶數量 履帶的數量分為雙履帶、三履帶和四履帶三種。從生產能力方面來講，一般生產能力7000t/h以下的自移式破碎機采用雙履帶設計，生產能力7000t/h以上的自移式破碎機采用三履帶、四履帶設計或特制的雙履帶設計。

履帶系統的設計，首先應解決大型電鏟卸料沖擊載荷造成的破碎站震動和底盤局部受力過大造成不能實現靜態穩定支撐的問題，其次應實現穩定的全移動性能，能夠機動靈活地適應采礦現場地面條件要求以及高效地配合上下游設備作業。出于以上考慮，應以四履帶設計為首選。

2.1.2 履帶布置形式 履帶布置形式分可分為橫向布置和縱向布置。橫向布置一般指雙履帶系統，縱向布置可為雙履帶系統、三履帶系統、四履帶系統。

履帶橫向布置的自移式破碎機最大的優點是結構穩定，無論裝載還是行走，其穩定性都要比履帶縱向布置方式要高；但是履帶橫向布置的自移式破碎機設備寬度要大于同能力的履帶縱向布置的自移式破碎機寬度，所以其要求的工作平盤寬度、坡道及礦山道路的寬度都較大，不僅增加了礦山道路工程量，更主要的是增加了基建工程量及生產剝采比。所以，履帶布置形式的選擇應根據開采工藝布置情況確定。當礦山采用多套半連續工藝系統或采用組合臺階開采或半連續工藝系統布置在礦坑下部時應首先考慮采用履帶縱向布置自移式破碎機，以減少臺階寬度，減少基建工程量和剝離量；而當礦山采用半連續工藝系統數量較少時且位于上部臺階時，則應首先考慮采用履帶橫向布置自移式破碎機，其穩定性高，投資較低，總體而言對剝采比的影響不大。

2.2 雙齒輥破碎機 雙齒輥破碎機可分為篩分雙齒輥破碎機和傳統雙齒輥破碎機。兩種破碎機在生產能力相同的前提下相比較，結果如表2所示。

表2 兩種雙齒輥破碎機表

經過對比，可以看出傳統雙齒輥破碎機具有齒輥直徑大、轉速高、磨損小、破碎大塊能力強、來料特性和尺寸波動大時破碎過程穩定等特點，因此傳統雙齒輥破碎機更適合作為一級破碎使用，自移式破碎機的破碎單元應優先選擇傳統雙齒輥破碎機。

3 自移式破碎機選型時的其它考慮因素

3.1 液壓輔助支撐裝置 有時，為了實現整機設備的穩定支撐，更大地減小作業時電鏟的沖擊，會在受料斗下方設置液壓輔助支撐裝置。因為收放液壓輔助支撐裝置需要一定的時間，這樣會在一定程度上降低設備的使用效率。

3.2 回轉大軸承 帶有回轉大軸承的自移式破碎機靈活性能較好，整機設備在與電鏟配合作業時轉向、對中較為容易，但是穩定性不高，因為回轉大軸承是活動部件，易被電鏟卸載物料的沖擊載荷損壞，使得故障時間增加，影響生產。另外，同等生產能力的含回轉大軸承的自移式破碎機要比不含回轉大軸承的自移式破碎機供貨周期長約半年，造價約增加30%-50%；而且，取消回轉大軸承后，理論上自移式破碎機的能力還可以增加。因此最新設計的自移式破碎機可根據用戶要求取消回轉大軸承。

4 結語

綜上所述，在開采工藝布置情況確定的前提下，大型自移式破碎機的優先選擇原則為：四履帶行走系統、履帶縱向布置、傳統雙齒輥破碎機、不帶液壓輔助支撐裝置和回轉大軸承。

[1]于汝綬.露天礦設計理論分析[M].中國礦業學院，1984.

[2]中國礦業大學.露天礦半連續工藝關鍵技術研究[R].1995.

[3]劉煜.全移動破碎站半連續系統類型的優化選擇[J].露天采礦技術，2012.