銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司安慶銅礦 安徽安慶 246131

萊比塘銅礦是亞洲最大的濕法冶金銅礦山，年處理礦石 1 800 萬(wàn) t，采用露天開(kāi)采—破碎—運(yùn)輸—堆浸—萃取—電積生產(chǎn)工藝。原礦經(jīng)過(guò)旋回破碎機(jī)破碎后，礦石粒度P80=200 mm，最大粒徑范圍達(dá)到 300～400 mm。礦石由鋼絲繩芯輸送機(jī)輸送到堆浸場(chǎng)，設(shè)計(jì)輸送量為 8 000 t/h，總長(zhǎng)度為 9 km，輸送機(jī)數(shù)量為 20 臺(tái)[1]。

1 項(xiàng)目背景

由于礦石性質(zhì)和轉(zhuǎn)載漏斗等原因，礦石對(duì)輸送帶沖擊嚴(yán)重，導(dǎo)致其在半年之內(nèi)不同程度損傷，部分輸送帶直接被擊穿或撕裂，需要經(jīng)常對(duì)輸送帶進(jìn)行修補(bǔ)，每年需更換 3～4 條。輸送機(jī)鋼絲繩芯輸送帶更換方案需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件不同而專門制定。筆者以萊比塘銅礦選礦廠 MT41 輸送機(jī)為例，探討輸送帶更換方案。

MT41 輸送機(jī)采用 ST2500/D 級(jí)鋼絲繩芯輸送帶，輸送帶寬為 2 000 mm，速度為 4.0 m/s，總長(zhǎng)度為 725 m，提升高度為 68.50 m，傾角為 7.3°～13.0°。MT41輸送機(jī)的尾部安裝在地平線以下 35 m 處，頭部安裝在距離地面 33.5 m 的棧橋上。

2 存在問(wèn)題

2.1 需要專門的作業(yè)場(chǎng)地和設(shè)備

ST2500/D 級(jí)鋼絲繩芯輸送帶單位質(zhì)量為 73.6 kg/m，成卷輸送帶長(zhǎng) 450 m，質(zhì)量為 33 120 kg。硫化接頭長(zhǎng)度為 2 200 mm，硫化工序復(fù)雜，作業(yè)人員多。輸送帶更換需要收放機(jī)、絞車、大型吊車、硫化設(shè)備和作業(yè)平臺(tái)等。

由于礦山地處國(guó)外，供電系統(tǒng)不正常，硫化膠接需要布置發(fā)電機(jī)、布置專門作業(yè)場(chǎng)地及其他設(shè)備進(jìn)行施工作業(yè)。

2.2 尾部缺少更換空間

MT41 輸送機(jī)尾部安裝在地平線以下凹槽內(nèi)，此處還安裝了轉(zhuǎn)載漏斗和 MT43 輸送機(jī)等設(shè)備，空間狹小，不具備更換輸送帶作業(yè)條件。

2.3 頭部不具備施工條件

MT41 輸送機(jī)頭部安裝在棧橋上，空間狹小。頭部卸載滾筒下面是大型礦堆和除塵設(shè)備，不具備更換輸送帶作業(yè)條件。

3 實(shí)施方案

3.1 方案選定

MT41 輸送機(jī)與地平線夾角處的空間較大，可布置作業(yè)平臺(tái)、進(jìn)出新舊輸送帶，方便車輛和設(shè)備進(jìn)出。制定了“居中位置更換輸送帶”的方案，如圖 1所示。

圖1 方案現(xiàn)場(chǎng)布置示意

具體工序如下：

(1)MT41 輸送機(jī)原設(shè)計(jì)檢修平臺(tái)改造后，安裝收放機(jī)，用于成卷新輸送帶的鋪放。

(2)采用居中位置更換輸送帶，牽引絞車安裝在輸送機(jī)一側(cè)，而舊輸送帶回收按其運(yùn)行方向拉拽，通過(guò)安裝導(dǎo)向裝置改變鋼絲繩牽引方向，用絞車牽引舊輸送帶“以舊帶新”鋪設(shè)新輸送帶。

(3)計(jì)算輸送帶拉拽時(shí)的牽引力，選配絞車。

該輸送機(jī)的已知技術(shù)參數(shù)：上托輥間距l(xiāng)′g=1.2 m；下托輥間距l(xiāng)″g=3 m；機(jī)長(zhǎng)L=317 m；收、放輸送帶負(fù)載時(shí)單位質(zhì)量q=0；輸送帶的單位質(zhì)量qd=73.6 kg/m；上托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分單位質(zhì)量G′g=40.75 kg/m；下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分單位質(zhì)量G″g=10 kg/m；輸送機(jī)平均傾角β=12.48°；上托輥?zhàn)枇ο禂?shù)ω′=0.04；下托輥?zhàn)枇ο禂?shù)ω″=0.035；收、放輸送帶時(shí)速度v=1 m/s。舊輸送帶的牽引力[2]計(jì)算如下。

上托輥部分輸送帶的單位質(zhì)量

下托輥部分輸送帶的單位質(zhì)量

上托輥輸送帶的阻力

下托輥輸送帶的阻力

輸送機(jī)主軸牽引力

絞車牽引功率

由于收、放機(jī)是自帶動(dòng)力設(shè)備，并且有速度控制功能，成卷輸送帶的展放不需要絞車牽引力。因此，可借鑒同類型輸送帶更換方案選 30 kW 功率絞車。

(4)將回收的舊輸送帶集中堆放在輸送機(jī)支架上，再利用吊車分段移除。

(5)輸送帶硫化膠接質(zhì)量和技術(shù)要求高，須搭設(shè)大型作業(yè)平臺(tái)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件專門設(shè)計(jì)制作長(zhǎng)度為 12 m 的硫化鋼平臺(tái)，支承腿采用鋼管制作并用混凝土澆筑固定，硫化平臺(tái)提前制作，施工時(shí)安裝，縮短停產(chǎn)時(shí)間。模塊結(jié)構(gòu)，法蘭連接，輸送帶更換硫化鋼平臺(tái)總體拆除備用。

3.2 施工要點(diǎn)

(1)新舊輸送帶硫化對(duì)接 由于 MT41 輸送機(jī)比較長(zhǎng)，滾筒有 11 個(gè)，為了避免用夾板剛性連接新舊輸送帶對(duì)滾筒和托輥造成損壞，采用新舊輸送帶臨時(shí)硫化對(duì)接。

(2)輸送帶的收放 利用絞車和改向滑輪向上拉拽舊輸送帶，吊車分段移除舊輸送帶，“以舊帶新”方式敷設(shè)新輸送帶，第 1 卷新輸送帶鋪放結(jié)束，吊裝第 2 卷新輸送帶，硫化膠接 2 條新輸送帶，按敷設(shè)新輸送帶→硫化膠接→回收舊輸送帶的順序依次進(jìn)行。

(3)硫化膠接 根據(jù)輸送機(jī)設(shè)計(jì)，輸送帶的膠接為三階搭接熱硫化方式，鋼絲繩搭接長(zhǎng)度為 600 mm，硫化長(zhǎng)度為 2 200 mm，硫化斜角為 16.7°，硫化溫度為 145 ℃，硫化壓力為 1.8 MPa，開(kāi)模溫度小于 60℃。輸送帶搭接方式如圖 2 所示。

4 結(jié)語(yǔ)

按照本方案，成功完成 MT41 輸送帶的更換，解決了特殊條件下鋼絲繩芯輸送帶更換難題。改造后，搭建的平臺(tái)、布置的設(shè)備和鋼結(jié)構(gòu)可以保留，方便下次使用。該方案可為同類輸送機(jī)提供參考。