（內(nèi)蒙古扎魯特旗扎哈淖爾煤業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古霍林郭勒 029200）

1.儲(chǔ)煤系統(tǒng)方案選擇

當(dāng)前我國(guó)大型煤炭?jī)?chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，在貯煤形式上，主要可分成圓形煤場(chǎng)、條形露天煤場(chǎng)、筒倉(cāng)等。下面將一一對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。

1.1 條形露天煤場(chǎng)

某工程條形儲(chǔ)煤場(chǎng)內(nèi)部為全封閉形式，120m長(zhǎng)，80m跨度，高度35m。場(chǎng)內(nèi)煤需要在堆存和裝車環(huán)節(jié)，在品種上有所區(qū)分，因此將煤分成三堆，堆高超過(guò)20m。卸煤設(shè)備為皮帶給煤機(jī)，每小時(shí)卸煤重量在1200t～1400t，四臺(tái)皮帶給煤機(jī)同時(shí)開(kāi)啟，完成運(yùn)煤任務(wù)。

為避免工程出現(xiàn)自燃問(wèn)題，應(yīng)從內(nèi)部設(shè)計(jì)和燃料管理方面入手。在設(shè)計(jì)方面，首先，煤場(chǎng)擋煤墻采用耐火磚砌筑，在墻和地面的交匯地帶，過(guò)渡時(shí)設(shè)置倒角，防止出現(xiàn)死角；其次，煤場(chǎng)地面應(yīng)重視較好的透水與防火性能，用條石鋪砌；再次，擋煤墻內(nèi)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行溫控裝置的安裝，對(duì)溫度情況進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)；最后，在煤場(chǎng)的平臺(tái)上設(shè)置消防設(shè)備[1]。

在燃料管理方面，首先，煤的存放時(shí)間不能超過(guò)半個(gè)月，尤其是恢復(fù)性較強(qiáng)的原煤；其次，應(yīng)當(dāng)壓實(shí)煤層，防止原煤和空氣過(guò)多接觸變性；最后，除了利用電子設(shè)備加強(qiáng)對(duì)原煤情況的監(jiān)控，還需要委派專人對(duì)場(chǎng)內(nèi)情況進(jìn)行定期巡查，特別是有較大自燃隱患的地帶。

1.2 圓形煤場(chǎng)

某工程儲(chǔ)煤的圓形煤場(chǎng)，直徑為90m，擋墻側(cè)堆高達(dá)12m，總儲(chǔ)煤量可超過(guò)10萬(wàn)噸，可供煤場(chǎng)4d之用。堆煤和取煤的工作能夠獨(dú)立進(jìn)行，煤場(chǎng)另外配備推煤機(jī)與裝載機(jī)，對(duì)煤堆進(jìn)行整理。在構(gòu)成上，圓形煤場(chǎng)主要包含中心柱、堆料機(jī)、取料機(jī)、圓錐形煤斗、土建結(jié)構(gòu)，以及各類自動(dòng)化控制設(shè)備等。

首先，中心柱。中心柱處在圓形煤場(chǎng)中央位置，屬于對(duì)堆料機(jī)與取料機(jī)不可或缺的鋼結(jié)構(gòu)件，可以承受來(lái)自不同部件的載荷。組成結(jié)構(gòu)主要包含鋼板卷軋、滾子軸承、滑動(dòng)電纜等。在外部有一定數(shù)量的敷設(shè)電纜，頂部和帶式輸送機(jī)裂解，可以以此為支點(diǎn)，承受輸送機(jī)棧橋載荷。在中心柱的下方有圓錐形料斗，通過(guò)設(shè)置于混凝土基礎(chǔ)的支腿，完成料斗的架設(shè)，同時(shí)通過(guò)樓梯，方便檢修人員對(duì)管路和電纜進(jìn)行檢修維護(hù)。

其次，堆料機(jī)。懸臂式堆料機(jī)的中心處為中心柱，一側(cè)為鋼結(jié)構(gòu)帶式輸送機(jī)，另一側(cè)為配重箱。借助滾子軸承，使堆料機(jī)和中心柱相互連接，通過(guò)齒輪的嚙合作用，可以在360°范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)。帶式輸送機(jī)可以在頭部位置完成300°卸料，通常無(wú)需額外進(jìn)行變幅。同時(shí)，物料探頭在卸料口兩端，若觸碰到料堆上方，證明料堆的高度已達(dá)極限，不能再高。堆料機(jī)上的灑水系統(tǒng)，主要有加壓泵、過(guò)濾器、水箱、各種閥門(mén)、流量計(jì)、壓力表、灑水噴頭等組成，可以噴出形似傘狀的水幕，有效控制揚(yáng)塵。

另外，取料機(jī)。取料機(jī)采用鏈條刮板機(jī)，安裝位置為中心柱下方。在結(jié)構(gòu)上，刮板式取料機(jī)框架為箱型梁結(jié)構(gòu)，在鏈條結(jié)構(gòu)上固定刮板，借助驅(qū)動(dòng)鏈輪達(dá)到循環(huán)運(yùn)動(dòng)的效果，向圓錐形煤斗中刮入取料機(jī)中的煤。在取料機(jī)中間，有高低位置存在差異的物料探頭，可以對(duì)取料機(jī)位置進(jìn)行確定。機(jī)器整體的俯仰動(dòng)作為機(jī)械式，也就是通過(guò)卷筒鋼絲繩伸縮作用完成俯仰動(dòng)作。

最后，土建結(jié)構(gòu)。圓形煤場(chǎng)的土建結(jié)構(gòu)通常包含擋煤墻、鋼網(wǎng)殼穹頂?shù)?。擋煤墻高度通常?5m左右，穹頂面則應(yīng)用彩色壓型鋼板。

輔助設(shè)施方面，圓形煤場(chǎng)通常有卷簾門(mén)，可供場(chǎng)內(nèi)工作人員進(jìn)出。通風(fēng)方式為自然通風(fēng)，在屋蓋頂部位置設(shè)置排風(fēng)口，在側(cè)墻和穹頂中間的位置設(shè)置進(jìn)風(fēng)口。

圓形煤場(chǎng)的防自燃設(shè)計(jì)和管理，和條形露天煤場(chǎng)如出一轍。除了擋煤墻、溫控設(shè)備等，還需要在取料機(jī)處設(shè)置消防水炮。該類型煤場(chǎng)具備良好的環(huán)保性能，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，工作人員可以第一時(shí)間進(jìn)入料場(chǎng)中處理。

1.3 筒倉(cāng)貯煤場(chǎng)

筒倉(cāng)在貯煤設(shè)施中同樣應(yīng)用相對(duì)廣泛，不僅不會(huì)占用過(guò)大空間，而且自動(dòng)化與環(huán)保程度較高，混煤也較為準(zhǔn)確。在結(jié)構(gòu)上，筒倉(cāng)通常為預(yù)應(yīng)力混凝土。某工程的筒倉(cāng)直徑為40m，儲(chǔ)煤量在4萬(wàn)噸以上。應(yīng)用環(huán)式給煤機(jī)（具備變頻調(diào)速功能），當(dāng)作筒倉(cāng)取料設(shè)備，土建結(jié)構(gòu)則應(yīng)用雙環(huán)縫隙式出料口[2]。

筒倉(cāng)貯煤是通過(guò)環(huán)形布料機(jī)實(shí)現(xiàn)的。環(huán)形布料機(jī)在組成上，包含回轉(zhuǎn)裝置以及具備雙向運(yùn)行功能的皮帶機(jī)。回轉(zhuǎn)中心保持和落料中心較高的重合度，在布料機(jī)布帶中心位置接受來(lái)料，之后在布料機(jī)的勻速旋轉(zhuǎn)作用下，向筒倉(cāng)中播撒物料。這種方式也會(huì)令物料最大程度充滿筒倉(cāng)，提高筒倉(cāng)的利用率。筒倉(cāng)貯煤方案優(yōu)勢(shì)即為顯著，不僅技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟，而且管理相對(duì)簡(jiǎn)單，可以取得較好應(yīng)用效果。此外，貯煤的密封性較強(qiáng)，不會(huì)受到周邊自然環(huán)境的過(guò)多干擾，同時(shí)提高了自動(dòng)化管理水平。

2.運(yùn)煤系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 帶式輸送機(jī)

通常情況下，煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)成，包含帶式輸送機(jī)和其他輔助設(shè)備，根據(jù)儲(chǔ)存設(shè)施的不同，可分成受煤運(yùn)輸與裝車運(yùn)輸兩大系統(tǒng)[3]。帶式輸送機(jī)通常都是固定式的結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)用的膠帶通常為鋼絲繩輸送帶和聚酯帆布輸送帶，應(yīng)用變頻調(diào)速或機(jī)械軟啟動(dòng)作為其自身的驅(qū)動(dòng)方式，拉緊方式通常為變力拉緊或恒力拉緊。通常情況下，帶式輸送機(jī)的裝置，主要包含以下幾種：檢測(cè)打滑裝置、檢測(cè)撕裂裝置、檢測(cè)堵塞裝置、拉繩保護(hù)裝置等。

2.2 裝車系統(tǒng)

此處所指裝車系統(tǒng)為新型精確火車裝車系統(tǒng)，和混凝土簡(jiǎn)易裝車站相比較，新型裝車系統(tǒng)包含定量倉(cāng)與緩沖倉(cāng)，外形為全鋼結(jié)構(gòu)，具備較好物流流動(dòng)性，可避免產(chǎn)生倉(cāng)口處堵料的問(wèn)題。與之相對(duì)的，混凝土通常外形結(jié)構(gòu)為混凝土，內(nèi)部材料耐磨性不強(qiáng)，而且結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定性較差。

在技術(shù)性能方面，新型裝車系統(tǒng)有稱重系統(tǒng)，也就是在系統(tǒng)內(nèi)部存在稱量倉(cāng)，借助數(shù)字化程度較高的稱重傳感器作用，可以提高稱量物料的準(zhǔn)確性，同時(shí)可以完成靜態(tài)顯示，具備較強(qiáng)的抗干擾水平，可以防止出現(xiàn)作弊問(wèn)題。同時(shí)在閘門(mén)驅(qū)動(dòng)方面，新型裝車系統(tǒng)應(yīng)用的是數(shù)字液壓系統(tǒng)，其中有流量較大的柱塞泵、伺服比例閥、以及數(shù)字化液壓油缸等。其中數(shù)字化液壓油缸使用壽命較長(zhǎng)、不會(huì)產(chǎn)生較大沖擊力，而且在裝車時(shí)噪聲不大，可以防止閘門(mén)沖擊為稱量精度造成的負(fù)面影響。與之相對(duì)的，筒倉(cāng)簡(jiǎn)易裝車系統(tǒng)的稱量裝置為電子磅，鑒于地面和溜槽間有一定高度，裝車環(huán)節(jié)在閘門(mén)關(guān)閉合適時(shí)機(jī)的選擇上，往往需要裝車人員憑經(jīng)驗(yàn)確定，才能保證有關(guān)操作的準(zhǔn)確性[4]。但是這種方式不會(huì)產(chǎn)生較大稱量精度，而且容易出現(xiàn)較大誤差，因此作弊現(xiàn)象層出不窮。同時(shí)，簡(jiǎn)易裝車系統(tǒng)通常在驅(qū)動(dòng)閘門(mén)時(shí)，會(huì)用到電動(dòng)推桿設(shè)備，不但響應(yīng)速讀較慢，而且不會(huì)產(chǎn)生較大推理，因此也難以保障合理的稱量精度。

在裝車速度方面，新型裝車系統(tǒng)具備較高自動(dòng)化程度，可以通過(guò)上位機(jī)，達(dá)到集成控制的效果，包括車輛定位、火車調(diào)度、卸料、稱量、裝車等環(huán)節(jié)，全都能在自動(dòng)化控制的作用下完成工作，因此大大提升了裝車速度。若調(diào)度環(huán)節(jié)不出問(wèn)題，通常一節(jié)火車裝車所消耗時(shí)間，不會(huì)超過(guò)1min。與之相對(duì)的，筒倉(cāng)簡(jiǎn)易裝車系統(tǒng)在裝車的控制上，依然沿用人工操作方法較多，在調(diào)度車輛以及裝車工作細(xì)節(jié)上，還是更強(qiáng)于依賴工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)。特別是在裝車環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合車輛裝載需求，同時(shí)操作員要提前進(jìn)行判斷，從而保證閘門(mén)啟閉的正確時(shí)機(jī)。若發(fā)生超裝或欠裝的問(wèn)題，往往要在短時(shí)間內(nèi)完成物料的卸裝和補(bǔ)裝，難以達(dá)到較快的裝車速度，導(dǎo)致裝車時(shí)間經(jīng)常在3min左右。

3.結(jié)語(yǔ)

儲(chǔ)煤方案包含圓形煤場(chǎng)、條形露天煤場(chǎng)、筒倉(cāng)等，每種儲(chǔ)煤方案都有其優(yōu)勢(shì)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合儲(chǔ)煤需求和設(shè)備資源情況的特點(diǎn)靈活選擇。運(yùn)煤系統(tǒng)也是如此，除了帶式輸送機(jī)，還應(yīng)重視新型裝車系統(tǒng)的應(yīng)用，從而縮短裝車時(shí)間，提高運(yùn)煤的自動(dòng)化水平以及操作準(zhǔn)確性。