大山廠富家塢4#鐵板本體結(jié)構(gòu)改進(jìn)及礦倉改造

周一鳴

（江西銅業(yè)股份有限公司德興銅礦，江西 德興 334224）

德興銅礦為進(jìn)一步加大該富家塢礦區(qū)的生產(chǎn)規(guī)模，2017年7月擴(kuò)能新建的6089粗碎站系統(tǒng)正式投產(chǎn)，該系統(tǒng)配備的是8*3.4m鐵板給礦機(jī)（以下簡稱4#鐵板），負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)破碎機(jī)破碎的礦石至鋼芯膠帶上。該系統(tǒng)運(yùn)行過程中，4#鐵板使用不到半年就出現(xiàn)了許多問題：鐵板托輪易失效、托輪維修困難、鏈板維修困難、鐵板本體負(fù)荷大、給礦不均勻等等。針對這一情況，提出對4#鐵板本體結(jié)構(gòu)改進(jìn)及礦倉改造。

1 現(xiàn)場情況調(diào)查

1.1 鐵板托輪易失效，維修更換困難

下圖為鐵板上托輪結(jié)構(gòu)圖，鐵板上托輪共安裝5列，除左、右兩邊邊托輪（每邊各安裝4個邊托輪）外，中間配備了3列中間托輪（每列各安裝30個中間托輪）。左、右兩側(cè)邊托輪靠鏈環(huán)帶動，起承載作用。運(yùn)行一段時間后，大部分上托輪出現(xiàn)軸承卡死，托輪內(nèi)、外側(cè)磨損嚴(yán)重等現(xiàn)象，造成運(yùn)行期間噪音大，電流逐漸上升。不僅如此，托輪損壞后，維修難度系數(shù)高。維修中間托輪時，因?yàn)橹虚g托輪完全壓在鏈板下面，更換時需拆除托輪上方部分鏈板才能更換；維修邊托輪時，因?yàn)檫呁休唭?nèi)側(cè)為粉礦倉，在更換邊托輪時，維修人員只能在外側(cè)進(jìn)行維修，同時因?yàn)橥鈧?cè)被槽鋼擋住，維修空間很小，導(dǎo)致邊托輪內(nèi)側(cè)的螺栓無法拆除，只能用割刀割除，而且邊托輪被壓在鏈板下面，再加上外側(cè)為固定式（3、4個托輪底座安裝在槽鋼上，且槽鋼焊死）。維修時只能先用手拉葫蘆將2～3個邊托輪的鏈板同時吊起，再用割刀割掉底座螺栓，最后跨過槽鋼吊出底座，更換一個邊托輪需要花費(fèi)4個小時左右。

圖1 托輪排布示意圖

1.2 鐵板礦倉無緩沖裝置，襯板更換難度大

倉庫采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，且有安裝礦倉襯板來保護(hù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體，襯板是固定在混凝土預(yù)埋的內(nèi)套上。襯板磨穿后，造成襯板后期更換難度大。礦倉落礦口無減壓裝置，鏈板在礦倉落礦口處承載礦石量大，間接影響承載托輪、鏈板、鏈環(huán)等設(shè)備使用壽命。

1.3 生產(chǎn)過程容易造成塌礦和灑礦現(xiàn)象

遇到泥巴礦時，由于鐵板設(shè)計(jì)的排礦口尺寸（H*L=1.95*3.16）偏大，鏈板的速度慢，鐵板下礦會出現(xiàn)嚴(yán)重的“塌礦”現(xiàn)象，導(dǎo)致下礦至鋼芯膠帶上的礦石分布不均勻，礦石在膠帶運(yùn)輸機(jī)上呈“連體山”型，超出皮帶邊緣攔礦角度造成“灑礦”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響系統(tǒng)正常生產(chǎn)。

2 改造方案

為解決如上問題，提出對鐵板本體結(jié)構(gòu)改進(jìn)及礦倉改造。

2.1 托輪的改進(jìn)

（1）改進(jìn)中間托輪的承載方式：將鐵板3列中間托輪改為4列QU120重軌，將20#槽鋼作為底座焊接在鐵板箱式支撐上，將4列6米長的QU120重軌焊接在槽鋼上。并在原有的鏈板底部焊接耐磨塊，保證鏈板耐磨塊與重軌間隙5mm，代替原托輪支撐作用。

（2）改進(jìn)邊托輪的安裝方式及承載能力：因回程托輪承載的重量小，將托輪底座內(nèi)側(cè)改為擋板形式固定，外側(cè)改為螺栓連接，更換邊托輪時，只需要先拆除外側(cè)螺栓，然后抽出活動底座即可更換托輪，提高檢修效率。因上邊托輪為主要承載托輪，承載重。為提高托輪使用壽命，單邊各增加4組托輪，并加大托輪軸徑。

2.2 鐵板礦倉的改造

（1）敲除鐵板下部2.4m混凝土，改為鋼板結(jié)構(gòu)：“切割”礦倉下半段的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，同時保證未切除的上部分鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和完整性，切割部分高度為2.4m。將礦倉基板按照襯板排布鉆好孔，焊接在原切割部分混凝土結(jié)構(gòu)處（如下圖2所示）。切掉后的部分利用工字鋼、槽鋼、筋板、錨桿等鋼材作為礦倉支撐裝置來支撐礦倉，同時基板安裝在鋼結(jié)構(gòu)上，襯板安裝在基板上。同時為防止出現(xiàn)塌礦現(xiàn)象，將排礦口尺寸進(jìn)行最大化縮小，由改造前的H*L=1.95*3.16m，改為H*L=1.6*2.5m，緩解塌礦現(xiàn)象。

（2）增加礦倉死角，并加裝減壓方鋼：在落礦點(diǎn)重新設(shè)計(jì)礦倉死角，形成死角后，礦石會堆積在基板上，既能保護(hù)周圍的襯板，又能在下礦時起到緩沖的作用（如下圖3所示）。在下礦點(diǎn)上一圈四個面上端，加裝加壓方鋼來保護(hù)襯板，同時也能有效起到減少鏈板載重的作用（如圖4所示）。

圖2 鐵板礦倉改變前后對比圖

圖3 加裝加壓方鋼示意圖

圖4 礦倉排礦口尺寸及緩沖裝置示意圖

3 改造后的效果

鐵板本體結(jié)構(gòu)經(jīng)過改造后，鐵板托輪使用壽命明顯提升，且大大減少托輪更換難度。鐵板礦倉改進(jìn)后，鐵板承載負(fù)荷相對減少，出礦口塌礦現(xiàn)象得到有效改善，礦石在膠帶運(yùn)輸機(jī)上呈均勻狀態(tài)，避免了皮帶運(yùn)行期間“灑礦”現(xiàn)象。

4 結(jié)論

（1）合理選用重軌替代中間承重托輪，可以減少勞動強(qiáng)度、維修成本。

（2）合理設(shè)計(jì)礦倉落礦口處的緩沖裝置，不僅可以減少鐵板本體承載負(fù)荷，也可以間接提高托輪使用壽命。

（3）合理設(shè)計(jì)礦倉出礦口尺寸，可以緩解出礦口塌礦現(xiàn)象。

（4）通過此次綜合鐵板本體結(jié)構(gòu)改造及礦倉改進(jìn)，提供了鐵板與膠帶運(yùn)輸機(jī)礦石轉(zhuǎn)運(yùn)。

性能優(yōu)化的參考依據(jù)，在同類礦山行業(yè)值得推廣和應(yīng)用。