露天煤礦輪斗連續系統膠帶移設方式的優化

付合英 榮玉文

摘 要：本文針對露天礦輪斗連續工藝系統膠帶移設工作進行分析改進，主要針對輪斗系統在進行推進作業時速度過慢和移設時間過長進行探討，通過具體工作實踐、經過研究分析提出輪斗移設優化方案。

關鍵詞：露天煤礦輪斗連續工藝;膠帶移設;優化

引言

在露天礦進行連續開采過程中，移設式帶式輸送機完成采掘場和排土場的工作面輸送。在采掘帶進行完一個采掘向前推動后，輪斗挖掘機的卸料臂與工作面輸送機之間就會存在距離差，無法完成正常的卸料工作，進而使工作面輸送機移動向開采面進行推進距離的填補，完成輪斗挖掘機的一個工作過程。而相似的是，在進行完一個排土堆之后，排土機要進行下一個排土堆的時候，就需要再次移設工作面輸送機來達到排土的目的。所以輸送機的移設是必須，在整個生產系統中也是重要的，因此，正確地確定輸送機移設方式，對于提高剝離效率，延長生產時間和降低成本都具有實際的意義。

1 礦山背景

露天煤礦主要出產煤質是褐煤，特點是硫磷含量低，灰熔點高，揮發性高以及發熱量大等。采用綜合工藝的生產方式，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-帶式輸送機連續開采方式對上部黃土層進行開采。（2）開采每層頂板45 m以上的巖石和部分黃土的時候可以采取單斗-卡車進行間斷式開采。（3）采用拋擲爆破-吊斗鏟無運輸倒堆方式對煤層頂板以上45 m的巖石臺階層進行開采。（4）選用單斗-卡車-半固定式破碎站半連續開采方式對土層進行開采。輪斗連續工藝系統是霍林河露天煤礦引進的首套大型連續工藝開采系統。

2 移設效率問題

輪斗系統每年的工作期大約為10個月，根據產量計劃平均50 天進行一次移設，工作面膠帶每次移設時間平均6天，排土場膠帶移設時間平均7 天。并且輪斗生產受到季節性的因素，每年有近3個月的時間（當年12月份到次年3月份）輪斗處于停產狀態，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推進度。擴能改造完成后，輪斗系統推進強度進一步加大，這就要求更高的移設頻率，由于輪斗的工作時間一定，膠帶頻繁地移設以及移設周期過長，將大大減少輪斗自身的工作時間，降低輪斗系統的產能。挑選及根據實際情況優化輪斗膠帶移設方式，減小移設時間，增加輪斗系統的工作時間，從而滿足擴能后的輪斗系統推進度。

3 傳統與優化的方案概述及其特點

3.1傳統的移設方案

傳統的移設方式為通過推土機配合平整場地后由膠帶移設機移設，傳統的移設具有以下特點。

1.準備時間長、移設速度慢。主要是由于需要做的準備工作較多，例如：對移設距離點的確定、輸送機中間架以及軌道的修理、膠帶的保護、電纜的拆卸等。

2.移設過程由于其工作環境的原因，易出現移設機故障，如夾軌器脫扣等現象。

3.通過推土機進行移設場地的平整，并且要求較高的平整度（這是移設順利進行的保證）。

4.移設過程中較為平穩，能達到連續移設，但由于設備安裝時鋼軌間連接魚尾板采用鑄鐵材質，拖拽時易斷。

5.機頭與機尾的跟進工作，如不能達到一定的跟進角度，鋼軌移設角度增大，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機配合，移動距離達到標準后方可連接，這種方式，增加了移設時間。

3.2優化的移設方案

優化方案主要是在膠帶移設時由液壓挖掘機分段選擇性的代替移設機，在整條膠帶上分段布置挖掘機和前裝機與膠帶移設機進行聯合作業，由鋼軌的抗彎性以及抗疲勞性設定移設步距的大小。對鋼軌魚尾板連接改為熟鐵材質，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，便于整體跟進移設距離。對機頭位置扶梯改為折疊式，移設時不易與地方刮碰。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。與傳統方案相比具有以下特點。

1.由于分段選擇性的代替移設機，縮短了移設準備時間，杜絕了鋼鐵移設角度過大，鋼鐵斷裂、皮帶翻個等情況的發生，整體上提升了移設速度。

2.機頭與箱式變電站之間的高低壓線纜成為移設距離的束縛，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，可擺脫移設距離的束縛，同時無線通訊能減少信號傳輸連接電纜，減少人工成本和移設時間。

3.移設前對移設路線進行比較分析，對移設設備進行合理調配，保證發揮設備最大實動率，確保移設工作的順利進行。

4.最為突出的是：將影響移設過程中的各項刮碰物件，進行合理改造，對機頭位置扶梯改為折疊式，移設時不易與地方刮碰，對爬坡皮帶架采用固定鏈接，皮帶架之間不易發生刮碰。由此將傳統移設過程中費時費力的對場地的高度平整要求降到最低，對移設場地平整度要求不高。

5.系統可移設膠帶連接兩個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，提高了移設工作效率。

6.對機頭機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，整體移設完畢之后，由工程設備配合鏈接，這樣既能保證移設的時間，又能提高移設機的工作效率。

8、對皮帶架子采用橫式連接，既節省了移設時間，又有效的保障了移設過程中皮帶的安全。

4 結語

在與傳統移設方案對比的前提下，根據實際的工程情況，對移設方案進行了優化，為此，輪斗移設方案的優化，不僅能加快移設速度，相應的準備工作較少，移設時間大大縮短，提高產能，上述各方面的時間的縮短都有利于增加輪斗的工作時間，使輪斗系統的產量和推進度達到擴能之后煤礦的要求，對緩解輪斗臺階與單斗臺階之間的推進度問題起到積極作用。

參考文獻：

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