小紀(jì)汗煤礦自動(dòng)平料裝車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造

杜濤

摘 要：汽車快速定量裝車站是煤炭外運(yùn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文通過對小紀(jì)汗煤礦原平料裝車系統(tǒng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)原系統(tǒng)存在效率低下、污染周邊環(huán)境等問題，通過增設(shè)新溜槽、更換自鎖電液閥組等一系列措施對原系統(tǒng)進(jìn)行了升級改造。實(shí)踐證明，改造后的系統(tǒng)能夠提高裝車速度，既環(huán)保又高效，總體而言改造效果良好，為今后汽車快速定量裝車站平料裝車系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)及使用，提供了重要的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：煤礦；汽車裝車；自動(dòng)平料

中圖分類號：TD63+4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

陜西華電榆橫煤電有限責(zé)任公司小紀(jì)汗煤礦鐵路及公路快速定量裝車系統(tǒng)于2013年底投產(chǎn)，裝運(yùn)能力核定1000萬t/a。該系統(tǒng)每年都能超額完成預(yù)定產(chǎn)量，為陜西華電榆橫煤電有限責(zé)任公司小紀(jì)汗煤礦的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

但根據(jù)交通運(yùn)輸部2016年8月22日發(fā)布的2016年第62號令《超限運(yùn)輸車輛行駛公路管理規(guī)定》，以及新修訂的《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》（GB1589—2016）都對超限標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改，即對于6軸及6軸以上的車輛，其車貨總重超載認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)由55t降為49t。而榆橫煤電公司現(xiàn)有的汽車快速定量裝車站的平料裝車系統(tǒng)是根據(jù)原限值進(jìn)行設(shè)計(jì)，已經(jīng)不能適應(yīng)最新的裝車標(biāo)準(zhǔn)，因此，迫切需要對原平料裝車系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。

1 原平料裝車系統(tǒng)分析

1.1 原平料裝車系統(tǒng)狀況

由于新規(guī)的發(fā)布，汽車的載重量減少，物料在車廂內(nèi)的高度比車廂側(cè)護(hù)板低，原有的平料裝車裝置結(jié)構(gòu)龐大，無法深入車廂平煤，煤炭在車廂內(nèi)分布不均勻，像山包一樣，裝車完成后，司機(jī)需要上車手工平煤，且在平煤過程中，不時(shí)有煤掉下來，存在效率低下，污染周邊環(huán)境等問題。同時(shí)，裝車效率低下導(dǎo)致煤場擁擠，一方面存在安全隱患，另一方面也給煤礦車輛調(diào)度帶來不少問題。這些問題使得煤礦裝車站的運(yùn)能無法得到正常發(fā)揮與提升，給煤礦的運(yùn)營效益帶來影響。

1.2 原系統(tǒng)存在問題分析

針對新規(guī)，原平料裝車系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中主要存在以下問題。

（1）由于汽車載重量縮減，汽車裝載的物料不會像之前一樣高出汽車四周的護(hù)板，而現(xiàn)有設(shè)備過大，又無法伸縮，因此無法深入車廂完成平煤工作，無法發(fā)揮設(shè)備的功能，目前小紀(jì)汗煤礦常用車型的車廂參數(shù)見表1。

表1 汽車車廂外形參數(shù)及總重（按軸劃分）

數(shù)量 長×寬×高（m×m×m） 車貨總重/t

4軸 7.8×2.3×2.9 36

6軸 13.2×2.3×3.1 49

（2）原有的平煤裝置主要是依靠絞車通過鋼絲繩懸掛的平煤板完成平煤工作，而該裝置外形尺寸大、自重大，而平煤現(xiàn)場常有裝車工作人員。因此，活動(dòng)裝車人員現(xiàn)場操作安全系數(shù)低，安全隱患多。

（3）原平煤裝置經(jīng)過近4年的運(yùn)行，絞車的故障率不斷升高，鋼絲繩的磨損較快，更換頻繁，且經(jīng)常更換絞車鋼絲繩一方面增加勞動(dòng)強(qiáng)度，另一方面影響設(shè)備效率。

（4）由于原裝車系統(tǒng)與已有的控制系統(tǒng)無法對接，而裝車過程中遇到突發(fā)情況經(jīng)常需要中斷平煤操作，經(jīng)常人為的中斷操作使得裝運(yùn)調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)崩潰，造成調(diào)度系統(tǒng)經(jīng)常無法正常運(yùn)行，影響工作效率。

（5）原平煤裝車作業(yè)現(xiàn)場粉塵較大，對周邊環(huán)境及工作人員的健康均造成不小的損害。

以上問題，造成了原平料裝車系統(tǒng)整體的裝車效率低下，安全隱患較大，從而影響了公司生產(chǎn)系統(tǒng)的整體運(yùn)營效率，給公司造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，因此必須對現(xiàn)有裝車系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。

2 改造方案

2.1 改造方案

綜合考慮企業(yè)現(xiàn)有資源及所存在的問題，特制定改造方案如下：

（1）將現(xiàn)有的刮板機(jī)、導(dǎo)向輪、液壓絞車拆除。

（2）安裝新溜槽、平煤裝置、導(dǎo)向柱、提升油缸等構(gòu)件；

（3）更換一組自鎖電液閥組，保證液壓泵站在不工作的情況下，溜槽不會下降。

（4）升級改造后的平料裝車系統(tǒng)與已有的控制系統(tǒng)無縫對接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)功能切換。

（5）在溜槽中部左右兩側(cè)增加水噴霧裝置，降低粉塵污染，保護(hù)環(huán)境。

（6）更換高清攝像頭，車輛識別攝錄一體機(jī)，保證進(jìn)入煤場的車輛票據(jù)與裝載車輛一一對應(yīng)。

2.2 升級改造后新系統(tǒng)的工作過程

改造后方案的工藝流程具體如下：車輛駛?cè)胙b車溜槽下方、汽車車廂前端經(jīng)過溜槽前端時(shí)，操作搖炳開關(guān)油缸下降、溜槽下降合適高度、閘門打開放料、煤炭通過溜槽落到車廂里同時(shí)依靠溜槽底部的平煤裝置平煤、汽車緩緩前行、裝完成后提升溜槽、汽車駛離。司機(jī)開車向裝車伸縮溜槽方向移動(dòng)入位，操作人員通過操作平臺前方的玻璃對汽車的位置進(jìn)行確認(rèn)；當(dāng)汽車車頭越過伸縮溜槽最前端時(shí)，操作人員快速下放伸縮溜槽，導(dǎo)向輪在導(dǎo)向柱間滑動(dòng)，帶動(dòng)溜槽下降合適高度的同時(shí)上方的計(jì)量料斗秤按車型的運(yùn)載量稱重完成后開始裝車，伸縮溜槽設(shè)置有平煤裝置，放料過程中，司機(jī)開車緩緩前行，將煤平整地布置在汽車車廂內(nèi)，伸縮溜槽距車廂高度可以通過搖炳開關(guān)控制，車輛行進(jìn)速度能與料流速度有機(jī)結(jié)合，煤流通過垂直伸縮溜槽進(jìn)入車廂，在車廂內(nèi)堆積成形，從而保證裝車的效果和效率。煤炭裝載完成后，伸縮溜槽通過滑道上升，通過響鈴，提醒汽車司機(jī)，司機(jī)開車駛離裝車位置，完成一次裝車過程。具體方案如圖1所示。

3 改造效果

該項(xiàng)目于2017年4月中旬開工，9月底結(jié)束。改造后，裝車外運(yùn)能力得以提升，裝車灑煤現(xiàn)象得到根本改善，完全能滿足現(xiàn)場的裝車需要，裝車速度加快，計(jì)量準(zhǔn)確度提高，同時(shí)也提高了現(xiàn)場操作人員的安全系數(shù)，減輕了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度；裝車設(shè)備事故率大幅度下降；通過水噴霧，降低粉塵污染，周邊環(huán)境有大的改觀?？傮w而言，自動(dòng)平料裝車系統(tǒng)升級改造方案，提高裝車速度，既環(huán)保又高效，滿足了陜西華電榆橫煤電有限責(zé)任公司小紀(jì)汗煤礦汽車快速定量裝車要求。

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