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(guò)對(duì)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(wèn)題，通過(guò)增設(shè)新溜槽、更換自鎖電液閥組等一系列措施對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)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(hào)：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(wàn)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(hào)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(duì)超限標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改，即對(duì)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(duì)原平料裝車系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)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(wú)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(guò)程中，不時(shí)有煤掉下來(lái)，存在效率低下，污染周邊環(huán)境等問(wèn)題。同時(shí)，裝車效率低下導(dǎo)致煤場(chǎng)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(lái)不少問(wèn)題。這些問(wèn)題使得煤礦裝車站的運(yùn)能無(wú)法得到正常發(fā)揮與提升，給煤礦的運(yùn)營(yíng)效益帶來(lái)影響。

1.2 原系統(tǒng)存在問(wèn)題分析

針對(duì)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(wèn)題。

（1）由于汽車載重量縮減，汽車裝載的物料不會(huì)像之前一樣高出汽車四周的護(hù)板，而現(xiàn)有設(shè)備過(guò)大，又無(wú)法伸縮，因此無(wú)法深入車廂完成平煤工作，無(wú)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(jiàn)表1。

表1 汽車車廂外形參數(shù)及總重（按軸劃分）

數(shù)量 長(zhǎng)×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(guò)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(chǎng)常有裝車工作人員。因此，活動(dòng)裝車人員現(xiàn)場(chǎng)操作安全系數(shù)低，安全隱患多。

（3）原平煤裝置經(jīng)過(guò)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(wú)法對(duì)接，而裝車過(guò)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(wú)法正常運(yùn)行，影響工作效率。

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

以上問(wèn)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(yíng)效率，給公司造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，因此必須對(duì)現(xiàn)有裝車系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)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(wèn)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(huì)下降。

（4）升級(jí)改造后的平料裝車系統(tǒng)與已有的控制系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)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(shí)別攝錄一體機(jī)，保證進(jìn)入煤場(chǎng)的車輛票據(jù)與裝載車輛一一對(duì)應(yīng)。

2.2 升級(jí)改造后新系統(tǒng)的工作過(guò)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(guò)溜槽前端時(shí)，操作搖炳開(kāi)關(guān)油缸下降、溜槽下降合適高度、閘門打開(kāi)放料、煤炭通過(guò)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(kāi)車向裝車伸縮溜槽方向移動(dòng)入位，操作人員通過(guò)操作平臺(tái)前方的玻璃對(duì)汽車的位置進(jìn)行確認(rèn)；當(dāng)汽車車頭越過(guò)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(kāi)始裝車，伸縮溜槽設(shè)置有平煤裝置，放料過(guò)程中，司機(jī)開(kāi)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(guò)搖炳開(kāi)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(guò)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(guò)滑道上升，通過(guò)響鈴，提醒汽車司機(jī)，司機(jī)開(kāi)車駛離裝車位置，完成一次裝車過(guò)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(kāi)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(chǎng)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(chǎng)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(guò)水噴霧，降低粉塵污染，周邊環(huán)境有大的改觀。總體而言，自動(dòng)平料裝車系統(tǒng)升級(jí)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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