露天煤礦輪斗連續(xù)系統(tǒng)膠帶移設(shè)方式的優(yōu)化

付合英 榮玉文

摘 要：本文針對露天礦輪斗連續(xù)工藝系統(tǒng)膠帶移設(shè)工作進(jìn)行分析改進(jìn)，主要針對輪斗系統(tǒng)在進(jìn)行推進(jìn)作業(yè)時(shí)速度過慢和移設(shè)時(shí)間過長進(jìn)行探討，通過具體工作實(shí)踐、經(jīng)過研究分析提出輪斗移設(shè)優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：露天煤礦輪斗連續(xù)工藝;膠帶移設(shè);優(yōu)化

引言

在露天礦進(jìn)行連續(xù)開采過程中，移設(shè)式帶式輸送機(jī)完成采掘場和排土場的工作面輸送。在采掘帶進(jìn)行完一個(gè)采掘向前推動后，輪斗挖掘機(jī)的卸料臂與工作面輸送機(jī)之間就會存在距離差，無法完成正常的卸料工作，進(jìn)而使工作面輸送機(jī)移動向開采面進(jìn)行推進(jìn)距離的填補(bǔ)，完成輪斗挖掘機(jī)的一個(gè)工作過程。而相似的是，在進(jìn)行完一個(gè)排土堆之后，排土機(jī)要進(jìn)行下一個(gè)排土堆的時(shí)候，就需要再次移設(shè)工作面輸送機(jī)來達(dá)到排土的目的。所以輸送機(jī)的移設(shè)是必須，在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中也是重要的，因此，正確地確定輸送機(jī)移設(shè)方式，對于提高剝離效率，延長生產(chǎn)時(shí)間和降低成本都具有實(shí)際的意義。

1 礦山背景

露天煤礦主要出產(chǎn)煤質(zhì)是褐煤，特點(diǎn)是硫磷含量低，灰熔點(diǎn)高，揮發(fā)性高以及發(fā)熱量大等。采用綜合工藝的生產(chǎn)方式，按開采形式主要分為四種形式，由上到下依次為：（1）選用輪斗挖掘機(jī)-帶式輸送機(jī)連續(xù)開采方式對上部黃土層進(jìn)行開采。（2）開采每層頂板45 m以上的巖石和部分黃土的時(shí)候可以采取單斗-卡車進(jìn)行間斷式開采。（3）采用拋擲爆破-吊斗鏟無運(yùn)輸?shù)苟逊绞綄γ簩禹敯逡陨?5 m的巖石臺階層進(jìn)行開采。（4）選用單斗-卡車-半固定式破碎站半連續(xù)開采方式對土層進(jìn)行開采。輪斗連續(xù)工藝系統(tǒng)是霍林河露天煤礦引進(jìn)的首套大型連續(xù)工藝開采系統(tǒng)。

2 移設(shè)效率問題

輪斗系統(tǒng)每年的工作期大約為10個(gè)月，根據(jù)產(chǎn)量計(jì)劃平均50 天進(jìn)行一次移設(shè)，工作面膠帶每次移設(shè)時(shí)間平均6天，排土場膠帶移設(shè)時(shí)間平均7 天。并且輪斗生產(chǎn)受到季節(jié)性的因素，每年有近3個(gè)月的時(shí)間（當(dāng)年12月份到次年3月份）輪斗處于停產(chǎn)狀態(tài)，在這種情況下，就要求輪斗臺階每年要超前下部單斗臺階一定的距離，這無疑又加大了輪斗系統(tǒng)推進(jìn)度。擴(kuò)能改造完成后，輪斗系統(tǒng)推進(jìn)強(qiáng)度進(jìn)一步加大，這就要求更高的移設(shè)頻率，由于輪斗的工作時(shí)間一定，膠帶頻繁地移設(shè)以及移設(shè)周期過長，將大大減少輪斗自身的工作時(shí)間，降低輪斗系統(tǒng)的產(chǎn)能。挑選及根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化輪斗膠帶移設(shè)方式，減小移設(shè)時(shí)間，增加輪斗系統(tǒng)的工作時(shí)間，從而滿足擴(kuò)能后的輪斗系統(tǒng)推進(jìn)度。

3 傳統(tǒng)與優(yōu)化的方案概述及其特點(diǎn)

3.1傳統(tǒng)的移設(shè)方案

傳統(tǒng)的移設(shè)方式為通過推土機(jī)配合平整場地后由膠帶移設(shè)機(jī)移設(shè)，傳統(tǒng)的移設(shè)具有以下特點(diǎn)。

1.準(zhǔn)備時(shí)間長、移設(shè)速度慢。主要是由于需要做的準(zhǔn)備工作較多，例如：對移設(shè)距離點(diǎn)的確定、輸送機(jī)中間架以及軌道的修理、膠帶的保護(hù)、電纜的拆卸等。

2.移設(shè)過程由于其工作環(huán)境的原因，易出現(xiàn)移設(shè)機(jī)故障，如夾軌器脫扣等現(xiàn)象。

3.通過推土機(jī)進(jìn)行移設(shè)場地的平整，并且要求較高的平整度（這是移設(shè)順利進(jìn)行的保證）。

4.移設(shè)過程中較為平穩(wěn)，能達(dá)到連續(xù)移設(shè)，但由于設(shè)備安裝時(shí)鋼軌間連接魚尾板采用鑄鐵材質(zhì)，拖拽時(shí)易斷。

5.機(jī)頭與機(jī)尾的跟進(jìn)工作，如不能達(dá)到一定的跟進(jìn)角度，鋼軌移設(shè)角度增大，易皮帶翻倍。

6.地錨的拆卸與安裝工作。如不能及時(shí)拆卸與安裝地錨，將無法移動膠帶。

7.魚尾板的連接方式采用移設(shè)機(jī)配合，移動距離達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后方可連接，這種方式，增加了移設(shè)時(shí)間。

3.2優(yōu)化的移設(shè)方案

優(yōu)化方案主要是在膠帶移設(shè)時(shí)由液壓挖掘機(jī)分段選擇性的代替移設(shè)機(jī)，在整條膠帶上分段布置挖掘機(jī)和前裝機(jī)與膠帶移設(shè)機(jī)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)，由鋼軌的抗彎性以及抗疲勞性設(shè)定移設(shè)步距的大小。對鋼軌魚尾板連接改為熟鐵材質(zhì)，對地錨鏈接處采用銷控鏈接，便于拆卸和組裝。對爬坡皮帶架采用固定鏈接，便于整體跟進(jìn)移設(shè)距離。對機(jī)頭位置扶梯改為折疊式，移設(shè)時(shí)不易與地方刮碰。將原有的箱變電纜改造為耦合器連接方式，信號傳輸改為無線通訊。與傳統(tǒng)方案相比具有以下特點(diǎn)。

1.由于分段選擇性的代替移設(shè)機(jī)，縮短了移設(shè)準(zhǔn)備時(shí)間，杜絕了鋼鐵移設(shè)角度過大，鋼鐵斷裂、皮帶翻個(gè)等情況的發(fā)生，整體上提升了移設(shè)速度。

2.機(jī)頭與箱式變電站之間的高低壓線纜成為移設(shè)距離的束縛，將上述的高低壓線纜改造為可拆卸插拔式的耦合器連接方式，可擺脫移設(shè)距離的束縛，同時(shí)無線通訊能減少信號傳輸連接電纜，減少人工成本和移設(shè)時(shí)間。

3.移設(shè)前對移設(shè)路線進(jìn)行比較分析，對移設(shè)設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)配，保證發(fā)揮設(shè)備最大實(shí)動率，確保移設(shè)工作的順利進(jìn)行。

4.最為突出的是：將影響移設(shè)過程中的各項(xiàng)刮碰物件，進(jìn)行合理改造，對機(jī)頭位置扶梯改為折疊式，移設(shè)時(shí)不易與地方刮碰，對爬坡皮帶架采用固定鏈接，皮帶架之間不易發(fā)生刮碰。由此將傳統(tǒng)移設(shè)過程中費(fèi)時(shí)費(fèi)力的對場地的高度平整要求降到最低，對移設(shè)場地平整度要求不高。

5.系統(tǒng)可移設(shè)膠帶連接兩個(gè)鋼軌的魚尾板加入熟鐵連接，這種改造將拖拽鋼軌魚尾板易斷的幾率大大降低，提高了移設(shè)工作效率。

6.對機(jī)頭機(jī)尾地錨采用銷控式鏈接，更加方便快捷解決地錨拆卸與安裝問題。

7.魚尾板的連接采用間歇式鏈接，整體移設(shè)完畢之后，由工程設(shè)備配合鏈接，這樣既能保證移設(shè)的時(shí)間，又能提高移設(shè)機(jī)的工作效率。

8、對皮帶架子采用橫式連接，既節(jié)省了移設(shè)時(shí)間，又有效的保障了移設(shè)過程中皮帶的安全。

4 結(jié)語

在與傳統(tǒng)移設(shè)方案對比的前提下，根據(jù)實(shí)際的工程情況，對移設(shè)方案進(jìn)行了優(yōu)化，為此，輪斗移設(shè)方案的優(yōu)化，不僅能加快移設(shè)速度，相應(yīng)的準(zhǔn)備工作較少，移設(shè)時(shí)間大大縮短，提高產(chǎn)能，上述各方面的時(shí)間的縮短都有利于增加輪斗的工作時(shí)間，使輪斗系統(tǒng)的產(chǎn)量和推進(jìn)度達(dá)到擴(kuò)能之后煤礦的要求，對緩解輪斗臺階與單斗臺階之間的推進(jìn)度問題起到積極作用。

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