謝 陽，張曉廣，劉 穎，徐振興

（呼倫貝爾東明礦業(yè)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾）

引言

呼倫貝爾大草原是我國“兩屏三帶”中北方防沙帶的重要組成部分，同時該區(qū)域也是我國蒙東煤炭基地的重要組成部分，其中露天開采產(chǎn)能超4 億t，約占東北區(qū)產(chǎn)能的57%，是我國重點建設(shè)的大型煤電基地之一[1]。

公司破碎生產(chǎn)加工裝置涵蓋1000t/h 破碎系統(tǒng)、2000t/h 破碎系統(tǒng)2 套系統(tǒng)，分別建設(shè)于（2010）2016年、2012 年，其中5.4 km 的長距離膠帶輸送機(jī)（輸煤棧橋）為供應(yīng)金新化工原燃料煤“生命線”，裝置的安穩(wěn)運行就顯得尤為重要。因整系統(tǒng)大多為露天布置，受本地區(qū)冬季嚴(yán)寒，夏季較熱的環(huán)境因素影響，裝置的維護(hù)運行難度系數(shù)相對較大。

1 研究區(qū)概括

呼倫貝爾東明礦業(yè)有限責(zé)任公司（簡稱東明露天礦）位于內(nèi)蒙古東部呼倫貝爾市陳巴爾虎旗煤田東部，地理坐標(biāo)：東經(jīng)：119°38′22″～119°41′21″，北緯：49°25′22″～49°26′36″。公司現(xiàn)有露天礦和一號斜井兩個產(chǎn)煤基地，總占地約8 km2，露天礦設(shè)計年生產(chǎn)能力為300 萬t/a，以褐煤為主。區(qū)內(nèi)年平均氣溫-2.6 ℃，最高氣溫37.7 ℃（1969 年6 月21 日），最低氣溫-48 ℃（1960 年1 月23 日），平均結(jié)冰期17 d，最長結(jié)冰期183 d。特殊的氣候條件使得半露天布置的煤炭破碎生產(chǎn)加工系統(tǒng)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

2 半露天布置的煤炭破碎生產(chǎn)加工系統(tǒng)存在的問題

（1）裝置檢維修方式主要為故障后檢修，計劃檢修預(yù)知不足，檢維修質(zhì)量管理還有很大提升空間。特別是大風(fēng)天氣、雷雨季節(jié)、嚴(yán)寒及大雪天氣等惡劣天氣環(huán)境下，緊急搶修和重復(fù)性檢修頻次仍然較多，檢修安全管理難度大。

（2）隨著檢維修費用的收緊，裝置的運行、維護(hù)管理壓力較大，既要降低備品備件庫存指標(biāo)還要保障裝置的長周期穩(wěn)定運行。

3 采取的措施

3.1 1000t/h 破碎系統(tǒng)技術(shù)改造及優(yōu)化系統(tǒng)工藝

3.1.1 工藝流程的優(yōu)化

原1000t/h 破碎站工藝流程為煤炭經(jīng)給料機(jī)、一級破碎機(jī)、二級破碎機(jī)、上篩分樓輸送膠帶機(jī)、圓振動篩、篩上皮帶機(jī)及篩下皮帶機(jī)落地。

二級破碎機(jī)的出料為兩種規(guī)格（0-300 mm、0-80 mm），三個輸送途徑（上長輸棧橋、上C110 轉(zhuǎn)運皮帶至新篩系統(tǒng)、上3#皮帶機(jī)直接落至本地煤場）。經(jīng)綜合考慮，移建后的兩臺破碎機(jī)為分體結(jié)構(gòu)，二級破碎樓坐落在長輸棧橋上方，通過四通溜槽及插板切換供料目標(biāo)，具體工藝流程如圖1 所示。

圖1 技改后的1000t/h 破碎系統(tǒng)工作流程

3.1.2 破碎機(jī)的技術(shù)改造

3.1.2.1 一級破碎機(jī)的改造

因技改前一級破碎機(jī)加工的產(chǎn)品存在300-500 mm 的大塊物料，不僅影響上二級破碎機(jī)輸送膠帶的輸送能力，且增加了二級破碎機(jī)的負(fù)荷，使二級破碎機(jī)產(chǎn)出的粒度不符合要求。本項目通過對破碎機(jī)齒輥齒的布置形式的改造，使出料粒度符合0-300 mm。

一級破碎機(jī)齒輥改造前及改造后齒形布置對比如圖2 所示。

圖2 一級破碎機(jī)齒輥改造前及改造后齒形布置對比

3.1.2.2 二級破碎機(jī)的改造

因需要同時滿足可加工0-80 mm、0-300 mm 產(chǎn)品粒度并方便進(jìn)行切換，改造中優(yōu)化了二級破碎機(jī)的破碎齒板的設(shè)計，并且在二級破碎機(jī)上加裝了方便投用和切除的下齒工作副，使工作副的調(diào)節(jié)時間從4 h降低至15 min，從而實現(xiàn)兩種粒度物料的快速切換。二級破碎機(jī)示意與外形如圖3 所示。

圖3 二級破碎機(jī)下齒工作副調(diào)整結(jié)構(gòu)

3.2 2000t/h 破碎系統(tǒng)一級破碎機(jī)齒輥技術(shù)改造

2000t/h 破碎系統(tǒng)一級破碎機(jī)使用的雙齒輥破碎機(jī)實際最大出料粒度為500 mm，不滿足直接加工機(jī)選塊煤的條件，對破碎機(jī)齒輥進(jìn)行改造，使最大出料粒度降至300 mm。雙齒輥破碎機(jī)工作原理為耐磨齒輥高速相對旋轉(zhuǎn)對物料進(jìn)行劈裂破碎，其出料大小主要取決于齒輥上齒的布置。通過對破碎機(jī)齒輥的觀察發(fā)現(xiàn)，在齒輥相對轉(zhuǎn)動過程中，其單列主齒間隙過大，從而導(dǎo)致過大的物料通過破碎機(jī)（如圖4 所示）。為了控制較大物料通過破碎機(jī)，需在主齒之間增加副齒，對500 mm 的物料進(jìn)行進(jìn)一步的破碎。

圖4 技改前破碎機(jī)齒輥的布置形式

因需增加齒冠，減少副齒受力，所以本次加裝的副齒全高度通過詳細(xì)計算設(shè)計為150 mm。

破碎機(jī)齒輥材料為特殊研制的合金材料，耐磨性較高，為了提高新增副齒強(qiáng)度及耐磨性能，在新加裝的副齒材質(zhì)選擇30 mm 厚的Q235 鋼板，并使用D50焊條在新增副齒上堆焊耐磨層。新加裝的副齒如圖5所示，加裝后齒輥上齒的布置如圖6 所示。

圖5 加裝的副齒外形

圖6 技改后齒輥上齒的布置形式

結(jié)束語

結(jié)合露天布置室外破碎加工設(shè)備中破碎機(jī)應(yīng)用電液動調(diào)節(jié)型下齒工作副的方法、齒輥的副齒改造及膠帶輸送機(jī)粘料、跑偏處理，實現(xiàn)設(shè)備穩(wěn)定運行、提高效率、增加品種煤的目的，本項目不僅適用于常溫下的室外布置環(huán)境，而且適用于高嚴(yán)寒地區(qū)半露天布置的破碎加工設(shè)備的實施與應(yīng)用。破碎機(jī)的電液動調(diào)節(jié)已應(yīng)用于本公司二級破碎機(jī)設(shè)備，破碎機(jī)齒輥副齒的改造已應(yīng)用于本公司1000t/h 破碎系統(tǒng)、2000t/h 破碎系統(tǒng)一級破碎齒，輸送帶多組清掃器組合及糾偏裝置的設(shè)計安裝已應(yīng)用于本公司所有膠帶輸送機(jī)，且應(yīng)用效果顯著。

參考文摘

[1]李全生.東部草原區(qū)大型煤電基地開發(fā)的生態(tài)影響與修復(fù)技術(shù)[J].煤炭學(xué)報,2019,44(12):3625-3635.

[2]李蘭濤.煤港皮帶運輸稱重系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[D].秦皇島：燕山大學(xué),2015.

[3]謝陽,徐振興,王博,等.高寒地區(qū)露天煤礦輸送帶的跑偏及改進(jìn)措施[J].煤礦機(jī)械,2019,40(1):109-110.

[4]王芬,王林焱,徐靜.數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床專用帶式輸送機(jī)的研制[J].鍛壓裝備與制造技術(shù),2019,54(6):28-32.