金屬結(jié)構(gòu)在懸吊式振動(dòng)型放礦機(jī)中的應(yīng)用實(shí)踐

陳廣寧

（山東黃金集團(tuán)內(nèi)蒙古錫林郭勒盟錫盟山金阿爾哈達(dá)礦業(yè)公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026000）

1 金屬結(jié)構(gòu)作為振動(dòng)放礦機(jī)懸掉基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)

阿爾哈達(dá)礦業(yè)公司深部開拓工程盲主斜井采用4.4m3雙箕斗提升，在各中段設(shè)雙溜井，采用兩臺(tái)懸吊式振動(dòng)放礦機(jī)向箕斗給礦的裝礦方式。其基本工藝是現(xiàn)場編織金屬網(wǎng)再分次立模板、進(jìn)行多次澆筑，不但工作量大而且施工過程不可控因素太多：①現(xiàn)場進(jìn)行施工難度較大，結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜、需要施工人員和材料繁多，施工可操作性和質(zhì)量可控性差，混凝土強(qiáng)度難以保證；②懸吊式振動(dòng)放礦機(jī)給礦機(jī)理依靠臺(tái)板振動(dòng)給礦，混凝土長時(shí)間受激振力沖擊容易出現(xiàn)松動(dòng)、破壞，甚至螺栓脫落；③預(yù)埋螺栓過程中失之毫厘差之千里：單個(gè)放礦機(jī)懸掛螺栓多達(dá)16個(gè)，放礦機(jī)溜脖與溜口結(jié)構(gòu)螺栓多達(dá)34個(gè)，預(yù)埋螺栓過程中由于需要多次澆筑、振搗，易出現(xiàn)擠壓變形，影響安裝精度，預(yù)埋螺栓需要多次調(diào)整位置；④后期養(yǎng)護(hù)期長，影響安裝進(jìn)度。

2 材料選取

筆者以前曾經(jīng)設(shè)計(jì)采用凹槽式金屬拼接作為懸掛式振動(dòng)放礦機(jī)溜口和螺栓懸掛構(gòu)件，也成功運(yùn)行；但此種結(jié)構(gòu)件有兩個(gè)缺點(diǎn)：一是構(gòu)件腹板位于一側(cè)，受力不均勻、截面特性較差；二是構(gòu)件翼緣內(nèi)表面有斜度，外側(cè)單薄，支撐受力能力有限，不得不在凹槽式金屬構(gòu)件上下翼緣間焊接多塊厚金屬板進(jìn)行支撐；三是需要大量生根鉤固定于混凝土中，工藝繁瑣。

H型構(gòu)件可作為懸掛構(gòu)件基礎(chǔ)，強(qiáng)度更高；且其高度和翼緣寬度基本相等，截面形狀合理，能使材料更高地發(fā)揮效能，提高承載能力。不同于普通H型構(gòu)件，HW型構(gòu)件的翼緣進(jìn)行了加寬、加厚，且內(nèi)、外表面是完全平行平直的，這樣便于使用高強(qiáng)度螺栓和其他構(gòu)件連接。

從方便、效能角度考慮，選用的HW型構(gòu)件既要作為溜口型材骨架又要作為放礦機(jī)螺栓懸掛構(gòu)件，翼緣厚度、強(qiáng)度要足以滿足懸掉式振動(dòng)放礦機(jī)激振力的頻繁沖擊而不變形、破壞，其參數(shù)如下表：

表1 放礦機(jī)激振力的頻繁沖擊下HW構(gòu)件的參數(shù)

從表中截面特性參數(shù)可以看出，408×400#HW寬翼緣H型構(gòu)件具有較高的抗彎強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度；同時(shí)，翼緣厚度大（21mm），在翼緣加工螺栓孔懸掛機(jī)械設(shè)備具備較高的抗變形能力。

3 采用HW型金屬構(gòu)件作為溜口及懸掛振動(dòng)放礦機(jī)的施工工藝

振動(dòng)放礦機(jī)型號(hào)為XZG型，配漏斗；漏斗與溜井下部溜口螺栓連接，共34個(gè)連接螺栓，直徑22mm；放礦機(jī)懸吊螺栓16個(gè)，直徑34mm，放礦機(jī)側(cè)視圖如下所示：

圖1 振動(dòng)放礦機(jī)側(cè)視圖

HW型材現(xiàn)場加工工藝：①立邊墻（承重墻）：現(xiàn)場編織加筋網(wǎng)，網(wǎng)度250mm×250mm，主筋為φ12mm熱軋筋網(wǎng)，每編織1m～1.5m高，立模板澆筑混凝土，混凝土標(biāo)號(hào)為C30；墻厚400mm，高3m；當(dāng)澆筑至2600mm高度后將HW型金屬構(gòu)件橫梁立于墻上；澆筑后使構(gòu)件與原巖聯(lián)接一體。②型材切割：采用等離子切割機(jī)按照預(yù)先劃定的結(jié)構(gòu)部件尺寸現(xiàn)場切割分解。相較于氧氣乙炔切割，等離子切割機(jī)具有操作靈活方便，工件切口光滑、切縫窄、熱變形小、易清渣，切割效率高等優(yōu)點(diǎn)；③型材拼接：將縱梁及各部件用倒鏈吊到預(yù)埋好的橫梁上，并根據(jù)漏斗各組件尺寸及溜井中心位置進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整好進(jìn)行焊接，然后根據(jù)廠家提供的漏斗與溜嘴聯(lián)接螺栓孔位置及規(guī)格用等離子切割機(jī)割孔。

溜井下部澆筑、預(yù)埋放礦機(jī)吊掛螺栓：C30混凝土澆筑溜井下部，內(nèi)制加筋網(wǎng)，砼厚度400mm，高度1500mm～2000mm（根據(jù)溜井圍巖情況確定澆筑高度及加筋網(wǎng)高度）；澆筑前將吊掛螺栓插入預(yù)切割好的吊掛孔中固定在設(shè)計(jì)高度（僅出漏待螺紋部份）；以溜口內(nèi)側(cè)（HW型構(gòu)件）為骨架焊接δ=20mm金屬板，并與溜井下部抗磨損金屬板焊接，開始澆筑溜井下口，如下圖：

圖2 澆筑溜井下口

充分養(yǎng)護(hù)后，安裝振動(dòng)放礦機(jī)，緊固螺栓，調(diào)試振動(dòng)放礦機(jī)。兩個(gè)溜井安裝好后，斜井、振動(dòng)放礦機(jī)、箕斗相對位置如圖：

圖3 安裝后三視圖

4 取得間接經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益

大量節(jié)約了人力成本，約3萬元；

解決了深部開拓過程中安裝效率低、開拓速度慢等缺點(diǎn)。

推廣應(yīng)用價(jià)值：①本改革極大降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了用工量，保證了作業(yè)場所空氣質(zhì)量，幾乎沒有煙塵、粉塵、廢水廢物產(chǎn)生，保證了工人身體健康；②構(gòu)件及其加工孔位置精準(zhǔn)，可以一步到位，不存在受擠壓變形、需多次調(diào)整的問題；③本次技術(shù)革新，對于施工同類型或相似類型的各種預(yù)埋件、固定地腳螺栓等工程均可以采用金屬結(jié)構(gòu)加工、固定，或金屬結(jié)構(gòu)加工固定好后再填埋混凝土，以實(shí)現(xiàn)各種場合不同用途。