金屬結構在懸吊式振動型放礦機中的應用實踐

陳廣寧

（山東黃金集團內蒙古錫林郭勒盟錫盟山金阿爾哈達礦業公司，內蒙古 錫林郭勒 026000）

1 金屬結構作為振動放礦機懸掉基礎的優點

阿爾哈達礦業公司深部開拓工程盲主斜井采用4.4m3雙箕斗提升，在各中段設雙溜井，采用兩臺懸吊式振動放礦機向箕斗給礦的裝礦方式。其基本工藝是現場編織金屬網再分次立模板、進行多次澆筑，不但工作量大而且施工過程不可控因素太多：①現場進行施工難度較大，結構工藝復雜、需要施工人員和材料繁多，施工可操作性和質量可控性差，混凝土強度難以保證；②懸吊式振動放礦機給礦機理依靠臺板振動給礦，混凝土長時間受激振力沖擊容易出現松動、破壞，甚至螺栓脫落；③預埋螺栓過程中失之毫厘差之千里：單個放礦機懸掛螺栓多達16個，放礦機溜脖與溜口結構螺栓多達34個，預埋螺栓過程中由于需要多次澆筑、振搗，易出現擠壓變形，影響安裝精度，預埋螺栓需要多次調整位置；④后期養護期長，影響安裝進度。

2 材料選取

筆者以前曾經設計采用凹槽式金屬拼接作為懸掛式振動放礦機溜口和螺栓懸掛構件，也成功運行；但此種結構件有兩個缺點：一是構件腹板位于一側，受力不均勻、截面特性較差；二是構件翼緣內表面有斜度，外側單薄，支撐受力能力有限，不得不在凹槽式金屬構件上下翼緣間焊接多塊厚金屬板進行支撐；三是需要大量生根鉤固定于混凝土中，工藝繁瑣。

H型構件可作為懸掛構件基礎，強度更高；且其高度和翼緣寬度基本相等，截面形狀合理，能使材料更高地發揮效能，提高承載能力。不同于普通H型構件，HW型構件的翼緣進行了加寬、加厚，且內、外表面是完全平行平直的，這樣便于使用高強度螺栓和其他構件連接。

從方便、效能角度考慮，選用的HW型構件既要作為溜口型材骨架又要作為放礦機螺栓懸掛構件，翼緣厚度、強度要足以滿足懸掉式振動放礦機激振力的頻繁沖擊而不變形、破壞，其參數如下表：

表1 放礦機激振力的頻繁沖擊下HW構件的參數

從表中截面特性參數可以看出，408×400#HW寬翼緣H型構件具有較高的抗彎強度和抗扭強度；同時，翼緣厚度大（21mm），在翼緣加工螺栓孔懸掛機械設備具備較高的抗變形能力。

3 采用HW型金屬構件作為溜口及懸掛振動放礦機的施工工藝

振動放礦機型號為XZG型，配漏斗；漏斗與溜井下部溜口螺栓連接，共34個連接螺栓，直徑22mm；放礦機懸吊螺栓16個，直徑34mm，放礦機側視圖如下所示：

圖1 振動放礦機側視圖

HW型材現場加工工藝：①立邊墻（承重墻）：現場編織加筋網，網度250mm×250mm，主筋為φ12mm熱軋筋網，每編織1m～1.5m高，立模板澆筑混凝土，混凝土標號為C30；墻厚400mm，高3m；當澆筑至2600mm高度后將HW型金屬構件橫梁立于墻上；澆筑后使構件與原巖聯接一體。②型材切割：采用等離子切割機按照預先劃定的結構部件尺寸現場切割分解。相較于氧氣乙炔切割，等離子切割機具有操作靈活方便，工件切口光滑、切縫窄、熱變形小、易清渣，切割效率高等優點；③型材拼接：將縱梁及各部件用倒鏈吊到預埋好的橫梁上，并根據漏斗各組件尺寸及溜井中心位置進行調整，調整好進行焊接，然后根據廠家提供的漏斗與溜嘴聯接螺栓孔位置及規格用等離子切割機割孔。

溜井下部澆筑、預埋放礦機吊掛螺栓：C30混凝土澆筑溜井下部，內制加筋網，砼厚度400mm，高度1500mm～2000mm（根據溜井圍巖情況確定澆筑高度及加筋網高度）；澆筑前將吊掛螺栓插入預切割好的吊掛孔中固定在設計高度（僅出漏待螺紋部份）；以溜口內側（HW型構件）為骨架焊接δ=20mm金屬板，并與溜井下部抗磨損金屬板焊接，開始澆筑溜井下口，如下圖：

圖2 澆筑溜井下口

充分養護后，安裝振動放礦機，緊固螺栓，調試振動放礦機。兩個溜井安裝好后，斜井、振動放礦機、箕斗相對位置如圖：

圖3 安裝后三視圖

4 取得間接經濟、社會效益

大量節約了人力成本，約3萬元；

解決了深部開拓過程中安裝效率低、開拓速度慢等缺點。

推廣應用價值：①本改革極大降低了工人勞動強度，減少了用工量，保證了作業場所空氣質量，幾乎沒有煙塵、粉塵、廢水廢物產生，保證了工人身體健康；②構件及其加工孔位置精準，可以一步到位，不存在受擠壓變形、需多次調整的問題；③本次技術革新，對于施工同類型或相似類型的各種預埋件、固定地腳螺栓等工程均可以采用金屬結構加工、固定，或金屬結構加工固定好后再填埋混凝土，以實現各種場合不同用途。