GCS 電子軌道衡在地下大型金屬礦山中的應(yīng)用

王文偉，董水倉

（山西中條山集團(tuán)北方銅業(yè)銅礦峪礦 機(jī)械設(shè)備科，山西 長治 047306）

我礦是國內(nèi)地下大型的非煤礦山，年出礦量600萬t，礦石塊度為0mm～1200mm，出礦單位多，裝礦點(diǎn)多且分散，中段礦石靠運(yùn)輸隊(duì)的電機(jī)車倒運(yùn)到長溜井卸礦，傳統(tǒng)的計(jì)量方式是靠人的眼睛觀察，將估算的數(shù)值分別記錄，作為出礦隊(duì)的出礦考核依據(jù)，這樣的記錄不科學(xué)，還導(dǎo)致出礦單位消極，車輛裝滿率低，人力設(shè)備資源及能耗浪費(fèi)嚴(yán)重的困局，在小規(guī)模生產(chǎn)中損失較少，但在大規(guī)模生產(chǎn)中，損失嚴(yán)重。為此，我礦在礦石運(yùn)輸線路上安裝了GCS電子軌道衡（以下簡稱軌道衡），經(jīng)過幾年的運(yùn)行解決了上述矛盾，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

我礦在海拔690m以上的礦石倒運(yùn)使用過10t電機(jī)車牽引4m3底卸礦車、14t電機(jī)車牽引6m3底卸礦車，電耙裝礦，裝礦點(diǎn)多，裝礦效率低，出礦單位多，計(jì)量靠出礦管理人員目測，不科學(xué)，不能體現(xiàn)多勞多得的分配機(jī)制，礦車裝滿率保持在0.6左右，出礦運(yùn)輸效率低下，但年出礦量400萬t產(chǎn)量較少，卸載長溜井四條較多，生產(chǎn)組織勉強(qiáng)維持；生產(chǎn)段轉(zhuǎn)移到海拔690m以下的礦石倒運(yùn)使用10t電機(jī)車牽引8m3梭車、14t電機(jī)車牽引6m3底卸礦車，出量增加了50%，裝礦采用2×1500×4850雙臺(tái)板振動(dòng)放礦機(jī)，裝礦效率提高了，但列車裝滿率低，倒運(yùn)車輛數(shù)量大，行車密度大，卸載點(diǎn)只有兩條長溜井，少了50%，礦石倒運(yùn)困難，因此，我們挖掘設(shè)備潛力，找到了有效路徑即科學(xué)計(jì)量。

2 軌道衡的選擇與安裝

2.1 軌道衡的選擇

為了提高運(yùn)輸效率，便于自動(dòng)計(jì)量，選用動(dòng)態(tài)電子軌道衡，列車勻速通過軌道衡速度為10km/h，其結(jié)構(gòu)主要由秤體、橋式稱重傳感器、稱重顯示器和基礎(chǔ)組成，如圖1所示。

圖1 列車勻速通過軌道衡

為了使臺(tái)面的軌面與現(xiàn)有的軌面高度保持一致，選用深基坑，秤體采用工字梁結(jié)構(gòu)。

稱重顯示器選用高分辨率、高靈敏度，有多種接口；還配備有電腦打印機(jī)等。

稱重傳感器選用由8只30噸橋式傳感器組成，抗偏載能力強(qiáng)，鋼球壓頭復(fù)位力矩大，易于安裝。

軌道衡臺(tái)面的選擇：我礦6m3底卸礦車的車長為5.5m，車寬為1.7m，軌距為762m，雙軸軸距為2.5m，四輪車，屬于四輪占地較小的礦車，因此，我們選用單臺(tái)面軌道衡。

2.2 卸載位置的選擇

我礦礦石倒運(yùn)屬于坑下運(yùn)輸，列車運(yùn)輸線路是環(huán)形路，礦車的卸載方式是通過底卸式卸載橋卸載。原設(shè)計(jì)時(shí)，電機(jī)車司機(jī)在駕駛室和列車一起通過卸載橋，由于這樣過橋要求列車上橋速度保持到1m/s，二班三班司機(jī)清醒，能夠安全通過，但零點(diǎn)班列車上橋速度由于司機(jī)疲勞往往不減速通過，機(jī)車快速通過撞橋，造成機(jī)車和人追井事故，人亡車毀損失慘重。為了避免事故發(fā)生，我們在列車上橋入口往外20m處設(shè)立了列車過橋無人駕駛系統(tǒng)，列車在此處必須停車司機(jī)下車，在巷道旁邊控制其行走過橋，列車通過軌道衡的為勻速，速度為10km/h，制動(dòng)距離約10m，列車長度為55m，這樣，軌道衡的出口距離卸載橋的入口不得小于85m。

3 軌道衡的應(yīng)用

我礦在530水平倒運(yùn)礦石，出礦隊(duì)有四個(gè)完成主層出礦，另外還有掘進(jìn)隊(duì)三個(gè)付產(chǎn)出礦，作業(yè)隊(duì)伍多。我們將車頭編號，便于分別計(jì)量、記錄。

圖2 電子動(dòng)態(tài)軌道衡量

列車以小于15km/h的速度通過承重臺(tái)，自動(dòng)判別車頭和貨車，利用支撐承重臺(tái)的傳感器，將貨車載重轉(zhuǎn)換成電信號并經(jīng)放大器放大，然后由轉(zhuǎn)換器變換成數(shù)字信號輸入計(jì)算機(jī)，處理后即可顯示出貨車載重的多種數(shù)據(jù)，并可打印記錄。電子動(dòng)態(tài)軌道衡具有操作方便、效率高的特點(diǎn)。不計(jì)量時(shí)允許列車以30km/h的速度通過。事實(shí)上，14t電機(jī)車的運(yùn)行速度不超過20km/h。如圖2所示。

自從軌道衡應(yīng)用以來，微機(jī)室的計(jì)量記錄電腦的程序軟件設(shè)有密碼，計(jì)量記錄的數(shù)據(jù)不能更改，確保真實(shí)、科學(xué)、有效。

因此，列車的裝滿率大大提高，有原來的0.6增加到0.85甚至超過1，每列車10臺(tái)礦車的運(yùn)礦量達(dá)到100t甚至超過100t，礦車高度為1.55m，列車架線高度為2.2m，礦石塊度為0mm～1.2mm，列車裝滿后的高度，超過2.2m，礦石時(shí)常刮壞架線，我們在裝礦區(qū)出口增設(shè)2m的限高梁，確保滿載礦石的車輛不能損壞架線。

4 結(jié)語

原設(shè)計(jì)不考慮備用車輛，共需列車17列車運(yùn)礦，采用軌道衡后，礦車裝滿率大大提高，實(shí)際13列礦車輛就滿足了運(yùn)輸要求，兩套軌道衡的投資為60萬元，節(jié)約運(yùn)輸設(shè)備投資400萬元，每年可節(jié)約生產(chǎn)成本約100萬元，使用兩年來運(yùn)行平穩(wěn)可靠，經(jīng)濟(jì)效益顯著。