謝德華

（鶴慶北衙礦業(yè)有限公司，云南 鶴慶 671507）

隨著我國露天礦山進(jìn)行深凹采礦，采剝的運(yùn)輸距離在增大，采剝成本大幅上升，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效率降低。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采剝成本大約是一個(gè)礦山企業(yè)總成本的50%～60%，所以降低采剝費(fèi)用將是快速提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。采礦運(yùn)輸常見的就是汽車、鐵路及膠帶運(yùn)輸，而大型露天深凹采礦廢石運(yùn)輸主要采用汽車—膠帶運(yùn)輸聯(lián)合方式，該方式運(yùn)輸成本低、運(yùn)輸方式靈活。膠帶排土無法排到的死區(qū)及短距離排土就采用汽車排土，汽車與膠帶聯(lián)合排土方式為企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益。膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)根據(jù)礦山廢石的性質(zhì)設(shè)計(jì)膠帶系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)站是一項(xiàng)非常重要的工作，轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)不合理將導(dǎo)致轉(zhuǎn)運(yùn)站頻繁發(fā)生堵料、劃傷膠帶、扎傷膠帶等事故，嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行效率。

1 轉(zhuǎn)運(yùn)站問題系統(tǒng)分析

轉(zhuǎn)運(yùn)站一般常見問題是堵料、扎傷皮帶或劃傷皮帶，特別當(dāng)有尖銳物體時(shí)會(huì)劃傷膠帶幾十米甚至上百米，嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間及增加維護(hù)成本。目前劃傷膠帶采取快速修復(fù)辦法就是采用冷補(bǔ)方式，而扎傷膠帶都會(huì)損壞膠帶鋼絲繩，只能采取硫化形式修補(bǔ)，做好損壞鋼絲繩處的搭接，確保膠帶安全性。

1.1 扎傷或劃傷膠帶分析

扎傷或劃傷膠帶都是轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致廢石直接下落到膠帶上，致使膠帶劃傷或扎傷，運(yùn)行示意圖如圖1。

圖1

劃傷膠帶一般都是尖銳物體擊穿膠帶的位置與轉(zhuǎn)運(yùn)站下料口緩沖床位置接口處，擊穿膠帶后卡在緩沖床接口位置劃傷膠帶，隨著膠帶運(yùn)行向前的拉力帶走尖銳物，此次劃傷膠帶過程結(jié)束，但同時(shí)膠帶瞬間將被劃傷幾十米甚至上百米。大致示意圖如圖2。

圖2

圖3

1.2 轉(zhuǎn)運(yùn)站堵料

轉(zhuǎn)運(yùn)站在設(shè)計(jì)時(shí)一定要根據(jù)礦山廢石性質(zhì)來設(shè)計(jì)，否則轉(zhuǎn)運(yùn)站在運(yùn)行過程中會(huì)經(jīng)常性發(fā)生堵料。根據(jù)北衙公司廢石含泥約在20%～30%的運(yùn)行情況，轉(zhuǎn)運(yùn)站發(fā)生堵料情況不僅僅出現(xiàn)在轉(zhuǎn)運(yùn)站物料落料口處，會(huì)出現(xiàn)落料口未堵料，而是在轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)料口上方發(fā)生堵料。示意圖如圖3。

2 轉(zhuǎn)運(yùn)站劃傷、擊穿膠帶及堵料問題解決措施

劃傷膠帶或擊穿膠帶事故一般都是轉(zhuǎn)運(yùn)站下料口沒有緩沖平臺(tái)，導(dǎo)致廢石直接下落沖擊到皮帶上出現(xiàn)劃傷或擊穿膠帶事故。為解決以上問題需在轉(zhuǎn)運(yùn)站下料槽中安裝緩沖平臺(tái)，來降低廢石下落沖擊能量以降低對(duì)膠帶劃傷的可能性。

首先，轉(zhuǎn)運(yùn)站上部設(shè)計(jì)。一般上部設(shè)計(jì)都需要采用巖箱形式來降低上部料倉的使用壽命及吸收廢石平拋的能量，降低對(duì)下部料倉或膠帶的沖擊力，而上部料倉設(shè)計(jì)如果沒有合理計(jì)算將導(dǎo)致上部料倉通過能力不足而出現(xiàn)堵料。

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向速度Vx=Vo（皮帶運(yùn)行速度）、豎直方向速度Vy=gt、水平方向位移X=Vot、豎直方向位移y=1/2gt2（圖 4）。

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理得出上部料倉巖箱的大小，計(jì)算如下：

所以在改造料倉上部巖箱時(shí)，巖箱邊沿距離與滾筒直徑最少距離：示意圖見圖5。

圖4

圖5

其次，保障避免廢石或降低劃傷膠帶事故的解決辦法，就是必須讓廢石在料斗下落過程中有緩沖平臺(tái)，最大限度降低廢石下落產(chǎn)生的重力勢(shì)能。根據(jù)料倉的高度情況進(jìn)行安裝緩沖平臺(tái)，在安裝緩沖平臺(tái)時(shí)要考慮廢石的通過能力，避免通過能力不足產(chǎn)生堵料，主要注意事項(xiàng)如下。

（1）安裝緩沖平臺(tái)的長度要能保障廢石在此平臺(tái)上處于滑落的過程。

（2）緩沖上平臺(tái)與緩沖下平臺(tái)之間的距離要根據(jù)廢石系統(tǒng)處理能力進(jìn)行分析，確保上下距離滿足廢石瞬時(shí)通過能力。

（3）最底層緩沖平臺(tái)到下條輸送帶的高度要考慮整個(gè)廢石膠帶系統(tǒng)最大運(yùn)輸廢石塊度的1.5倍，防止廢石意外掉落到下膠帶后無法通過緩沖平臺(tái)導(dǎo)致劃傷膠帶事故。

（4）緩沖平臺(tái)最好安裝為可調(diào)式平臺(tái)，可以根據(jù)廢石性質(zhì)及實(shí)際運(yùn)行過程中的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行調(diào)整，確保廢石能快速滑落平臺(tái)卻又不會(huì)生產(chǎn)堵料情況，簡圖見圖6。

再次，廢石膠帶系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)站堵料問題應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到系統(tǒng)物料性質(zhì)、水分及含泥粘度等相關(guān)因數(shù)，綜合系統(tǒng)物料性質(zhì)因素后在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)運(yùn)站料斗時(shí)就考慮緩沖平臺(tái)長度、高度及巖石通過沖擊形成的坡度、下料口出口高度等，確保轉(zhuǎn)運(yùn)站的通過能力防止堵料。

圖6

3 結(jié)語

轉(zhuǎn)運(yùn)站的設(shè)計(jì)合理性是確保新建一套廢石膠帶系統(tǒng)能否快速正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，設(shè)計(jì)不合理將導(dǎo)致廢石頻繁砸穿、劃傷膠帶及頻繁堵料，無法滿足系統(tǒng)的正常運(yùn)行。所以在轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)及改造方面要綜合廢石性質(zhì)及運(yùn)行軌跡進(jìn)行改造，解決劃傷及堵料問題。