黃偉健

(中金嶺南股份有限公司凡口鉛鋅礦, 廣東韶關(guān)市 512325)

NT30/NBB150型裝藥臺車的改造

黃偉健

(中金嶺南股份有限公司凡口鉛鋅礦, 廣東韶關(guān)市 512325)

NT30/NBB150型裝藥臺車的裝藥介質(zhì)為粒狀硝氨炸藥,由于凡口鉛鋅礦井下開采于 2004年下半年全部改用乳化炸藥,直接造成NT30/NBB150型裝藥臺車的閑置停用。為此,凡口鉛鋅礦對NT30/NBB150型裝藥臺車進行改造,將其改造成乳化炸藥裝藥臺車。綜述了NT30/NBB150型裝藥臺車改造的內(nèi)容及改造后各系統(tǒng)的工作原理。

裝藥臺車;改造;乳化炸藥;工作原理

1 NT30/NBB150型裝藥臺車的簡介

盤區(qū)上向中深孔機械化采礦新工藝是凡口鉛鋅礦井下重要的采礦方法之一,其配套機械化設(shè)備主要包括鑿巖臺車和裝藥臺車,而裝藥臺車有 2臺NT30/NBB150型裝藥臺車和 1臺 ALB-9EN乳化炸藥裝藥臺車 2種。

2臺NT30/NBB150裝藥臺車的裝藥介質(zhì)為粒狀硝氨炸藥,是 1990年從加拿大引進,1991年初開始使用,到目前為止已連續(xù)為我礦井下采礦服務(wù)了十幾年。NT30/NBB150型裝藥臺車的工作原理是:車載空壓機產(chǎn)生的壓縮氣體進入并充滿儲藥罐,裝藥時操作人員將藥管插入上向鉆孔中,然后根據(jù)藥量需要在吊籃上啟動控制閥,將適量的粒狀硝氨炸藥吹入鉆孔內(nèi)。

NT30/NBB150裝藥臺車由于使用年限長,陳舊老化,故障率高,主要表現(xiàn)在:

(1)柴油機磨損,動力不足;

(2)裝藥系統(tǒng)的空壓機磨損,氣壓不足;氣動閥閥芯磨損、密封件老化,出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象;

(3)液壓系統(tǒng)的主油泵 (雙聯(lián)泵)磨損,油壓不足;液壓閥組閥芯磨損、密封件老化,出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象;

2 改造的必要性

由于NT30/NBB150裝藥臺車的使用年限長,故障率高,每當(dāng)井下采場裝炸藥時,往往需要將 2臺NT30/NBB150裝藥臺車開到采場,1臺裝藥,另 1臺備用,以保證炸藥能夠在規(guī)定時間內(nèi)裝完。

2004年下半年我礦炸藥廠將停止生產(chǎn)硝氨炸藥,所有炸藥全部外購,且盤區(qū)上向中深孔機械化采礦也開始全部使用乳化炸藥,意味著 2臺 NT30/NBB150裝藥臺車從 2004年下半年開始就停用閑置。而我礦目前只有 1臺ALB-9EN乳化炸藥裝藥臺車,要應(yīng)對 20萬 t/a的采礦量則顯得能力不夠。如果再從國外引進 1臺ALB-9EN乳化炸藥裝藥臺車,需要約 300萬元人民幣,但由于時間緊迫不可能實施;同時,這 2臺 NT30/NBB150裝藥臺車還未達到我礦規(guī)定的報廢期限。因此,選用 1臺車況較好的 NT30/NBB150裝藥臺車對其進行改造,時間短,資金少,還可以解決NT30/NBB150裝藥臺車的閑置問題,使其重新恢復(fù)使用,投入生產(chǎn),保證我礦生產(chǎn)的順利進行。

3 改造的項目和內(nèi)容

將NT30/NBB150裝藥臺車改造成乳化炸藥裝藥臺車,主要是以 ALB-9EN乳化炸藥裝藥臺車作為參考依據(jù),在原裝藥臺車的基礎(chǔ)上重新設(shè)計出一套合理、可靠、實用的工作大臂液壓控制系統(tǒng)和乳化炸藥裝藥系統(tǒng)及其配套的液壓、電氣控制系統(tǒng),并選用ALB-9EN乳化炸藥裝藥臺車的備件進行改造。

3.1 對 NT30/NBB150裝藥臺車底盤進行大修

將NT30/NBB150裝藥臺車改造成乳化炸藥裝藥臺車,首先要對其底盤部分進行大修,使其動力得到恢復(fù),然后再對其大臂液壓控制系統(tǒng)和裝藥系統(tǒng)及其液壓、電氣控制系統(tǒng)進行改造。其底盤部分大修的內(nèi)容主要包括:

(1)F4L912W柴油機大修;

(2)變矩器、補油泵及變速箱檢修;

(3)主油泵檢修;

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(4)電氣系統(tǒng)檢修;

(5)工作吊藍(lán)重新制作;

(6)各液壓閥檢修,必要時更換;

(7)液壓剎車缸檢修;

(8)大臂各油缸檢修。

3.2 工作大臂液壓控制系統(tǒng)的改造

重新設(shè)計了 1套新的工作大臂液壓系統(tǒng),主要由比例閥組、操縱閥組、溢流閥和二位三通閥等組成。

新工作大臂液壓系統(tǒng)的壓力通過溢流閥調(diào)定。該系統(tǒng)可以根據(jù)工作需要來選擇在地上或工作吊籃上由操作人員對大臂的控制。當(dāng)操作人員選擇在地上操控時,可操縱比例閥 (安裝在車架上)來達到目的;當(dāng)操作人員在工作吊藍(lán)上裝藥需對工作大臂進行操作時,利用吊藍(lán)上的操縱閥組液控比例閥組來達到目的。

3.3 裝藥系統(tǒng)的改造

對原裝藥臺車上的裝藥系統(tǒng) (包括:空壓機、藥罐、控制閥組、管路等)進行拆除;然后對其藥罐底部出藥口進行切割改造,以適應(yīng)與螺旋泵的安裝配合,并制作裝藥罐進口蓋;同時,用厚度為 5 mm的不銹鋼板制作 1個 250 L的水箱。

新裝藥系統(tǒng):主要由藥罐、裝藥泵、液壓控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、供水系統(tǒng)和藥管組成。供水系統(tǒng)則由 1個 250 L的不銹鋼水箱和 1個液壓驅(qū)動的柱塞泵等組成。供水系統(tǒng)的作用是潤滑藥管內(nèi)壁以降低泵送阻力。

裝藥系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。工作時,將乳化炸藥倒入藥罐后,同時啟動裝藥泵和水泵,調(diào)節(jié)好裝藥泵的供給速度和水泵的給水量,然后將藥管插入炮孔底部進行裝藥。裝藥過程中,如果藥管堵塞等原因造成管路炸藥擠壓,泵送壓力加大時,安全閥薄膜破裂,炸藥從安全閥流出,此時應(yīng)停機處理。當(dāng)所有炮孔完成裝藥后,開啟水泵,讓其單獨工作,將藥管內(nèi)的殘余炸藥清除。

圖1 裝藥系統(tǒng)的工作原理

新裝藥系統(tǒng)的控制部分主要包括液壓控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。液壓控制系統(tǒng)主要是在地上控制裝藥系統(tǒng),電氣控制系統(tǒng)主要是在吊藍(lán)上控制裝藥系統(tǒng)。

當(dāng)裝藥系統(tǒng)不工作時,將二位三通閥手柄置于上部,主液壓油流回主油箱;當(dāng)需要裝藥系統(tǒng)工作時,將二位三通閥手柄置于下部,主液壓油供給工作系統(tǒng) (工作大臂和裝藥系統(tǒng)),液壓油到達電控 /手動比例閥組。在地上裝藥時,壓下控制藥泵和水泵油馬達的比例閥操作手柄,同時啟動藥泵和水泵,此時即可進行裝藥工作;在吊藍(lán)上裝藥時,則用吊藍(lán)上的電氣系統(tǒng)進行控制。裝藥速度可通過比例閥組調(diào)整裝藥泵的速度來調(diào)定。

在吊藍(lán)上裝藥時,將手動轉(zhuǎn)換開關(guān)處于上部,壓下裝藥開關(guān),接通整個裝藥控制系統(tǒng)電源,啟動藥泵和水泵,即可進行裝藥。如果在裝藥過程中,裝藥管路壓力過高或過低時,系統(tǒng)中的壓力過高開關(guān)或壓力過低開關(guān)將會使啟動電路斷開,關(guān)閉藥泵和水泵停止裝藥。如繼續(xù)裝藥需排除故障后再進行。

3.4 供水系統(tǒng)

供水系統(tǒng)由 1個 250 L的不銹鋼水箱和 1個液壓驅(qū)動的柱塞泵及其調(diào)壓系統(tǒng)等組成。供水系統(tǒng)的作用是潤滑藥管內(nèi)壁,以降低泵送阻力和清洗裝藥系統(tǒng)管路及藥泵。

裝藥時,將電氣系統(tǒng)中的選擇閥置于上方,三通球閥置于水環(huán)方向,按下裝藥開關(guān),即可同時起動藥泵和水泵的油馬達,向裝藥系統(tǒng)供水,潤滑藥管內(nèi)壁以降低泵送阻力。旋轉(zhuǎn)調(diào)壓閥,盡量少的控制給水量,保持在 7～14 kg/cm2,有時甚至無需任何水量。

裝藥完畢后,將電氣系統(tǒng)中的選擇閥置于下方,三通球閥置于水環(huán)方向,讓水泵單獨工作,即可清除藥管內(nèi)的多余藥液;清洗藥泵則改變?nèi)ㄇ蜷y的導(dǎo)流方向,讓水流向藥罐即可。

3.5 預(yù)防靜電系統(tǒng)

由于裝藥過程中必須預(yù)防和保證車輛上的所有靜電能夠順利、安全的導(dǎo)入大地,因此,對車輛上的每一個鉸接點采用導(dǎo)電性好的電纜進行連接,并在車身前、后和中鉸處各用 1條電纜作為車輛與大地的導(dǎo)電連接線。

3.6 改造后裝藥臺車的工作性能

改造后的裝藥臺車經(jīng)過多個采場的工作試驗,其效果明顯,達到了預(yù)期的工作性能要求:

(1)柴油機動力充足,車輛行走有力,轉(zhuǎn)向和剎車靈活;

(2)液壓系統(tǒng)設(shè)計和布置合理,能夠保證操作人員在地上或吊藍(lán)上對大臂進行操作,且大臂動作靈活,大臂各油缸無泄漏現(xiàn)象;

(3)液壓和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計和布置合理,能夠保證裝藥的順利進行,預(yù)防靜電系統(tǒng)安全、有效;

(4)泵送乳化炸藥能力達到 60 L/min,完全達到生產(chǎn)使用要求。

4 結(jié)束語

改造 NT30/NBB150型裝藥臺車,僅花費 60多萬元人民幣,節(jié)省了購買新乳化炸藥裝藥臺車的資金約 200多萬元人民幣,并解決了 NT30/NBB150裝藥臺車的閑置問題,使其重新恢復(fù)使用,投入生產(chǎn),保證我礦生產(chǎn)的順利進行。據(jù)了解,NT30/NBB150裝藥臺車的改造是我國首創(chuàng),為我國同類裝藥臺車的改造提供了重要的借鑒意義。

[1] 王運敏.中國采礦設(shè)備[M].北京:科學(xué)出版社,2007.

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[4] 史良文.BCJ-1型中小直徑散裝乳化炸藥裝藥車液壓系統(tǒng)設(shè)計[J].有色金屬,2003,(5).

[5] 深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦.NT30/NBB150型裝藥臺車改造成乳化炸藥裝藥臺車 [P].中國CN200810028088.2.2008.

2010-07-20)

黃偉健 (1960-),男,廣東梅州人,助理工程師,主要從事礦山機械設(shè)備和備件管理工作,Email:luofushou@163.com。