小紀汗煤礦自動平料裝車系統的設計改造

杜濤

摘 要：汽車快速定量裝車站是煤炭外運的關鍵環節，本文通過對小紀汗煤礦原平料裝車系統進行分析，發現原系統存在效率低下、污染周邊環境等問題，通過增設新溜槽、更換自鎖電液閥組等一系列措施對原系統進行了升級改造。實踐證明，改造后的系統能夠提高裝車速度，既環保又高效，總體而言改造效果良好，為今后汽車快速定量裝車站平料裝車系統設計、研發及使用，提供了重要的依據。

關鍵詞：煤礦；汽車裝車；自動平料

中圖分類號：TD63+4 文獻標志碼：A

陜西華電榆橫煤電有限責任公司小紀汗煤礦鐵路及公路快速定量裝車系統于2013年底投產，裝運能力核定1000萬t/a。該系統每年都能超額完成預定產量，為陜西華電榆橫煤電有限責任公司小紀汗煤礦的發展做出巨大貢獻。

但根據交通運輸部2016年8月22日發布的2016年第62號令《超限運輸車輛行駛公路管理規定》，以及新修訂的《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質量限值》（GB1589—2016）都對超限標準進行了修改，即對于6軸及6軸以上的車輛，其車貨總重超載認定標準由55t降為49t。而榆橫煤電公司現有的汽車快速定量裝車站的平料裝車系統是根據原限值進行設計，已經不能適應最新的裝車標準，因此，迫切需要對原平料裝車系統進行升級改造。

1 原平料裝車系統分析

1.1 原平料裝車系統狀況

由于新規的發布，汽車的載重量減少，物料在車廂內的高度比車廂側護板低，原有的平料裝車裝置結構龐大，無法深入車廂平煤，煤炭在車廂內分布不均勻，像山包一樣，裝車完成后，司機需要上車手工平煤，且在平煤過程中，不時有煤掉下來，存在效率低下，污染周邊環境等問題。同時，裝車效率低下導致煤場擁擠，一方面存在安全隱患，另一方面也給煤礦車輛調度帶來不少問題。這些問題使得煤礦裝車站的運能無法得到正常發揮與提升，給煤礦的運營效益帶來影響。

1.2 原系統存在問題分析

針對新規，原平料裝車系統在實際應用中主要存在以下問題。

（1）由于汽車載重量縮減，汽車裝載的物料不會像之前一樣高出汽車四周的護板，而現有設備過大，又無法伸縮，因此無法深入車廂完成平煤工作，無法發揮設備的功能，目前小紀汗煤礦常用車型的車廂參數見表1。

表1 汽車車廂外形參數及總重（按軸劃分）

數量 長×寬×高（m×m×m） 車貨總重/t

4軸 7.8×2.3×2.9 36

6軸 13.2×2.3×3.1 49

（2）原有的平煤裝置主要是依靠絞車通過鋼絲繩懸掛的平煤板完成平煤工作，而該裝置外形尺寸大、自重大，而平煤現場常有裝車工作人員。因此，活動裝車人員現場操作安全系數低，安全隱患多。

（3）原平煤裝置經過近4年的運行，絞車的故障率不斷升高，鋼絲繩的磨損較快，更換頻繁，且經常更換絞車鋼絲繩一方面增加勞動強度，另一方面影響設備效率。

（4）由于原裝車系統與已有的控制系統無法對接，而裝車過程中遇到突發情況經常需要中斷平煤操作，經常人為的中斷操作使得裝運調度系統的數據服務器系統崩潰，造成調度系統經常無法正常運行，影響工作效率。

（5）原平煤裝車作業現場粉塵較大，對周邊環境及工作人員的健康均造成不小的損害。

以上問題，造成了原平料裝車系統整體的裝車效率低下，安全隱患較大，從而影響了公司生產系統的整體運營效率，給公司造成不必要的經濟損失，因此必須對現有裝車系統進行升級改造。

2 改造方案

2.1 改造方案

綜合考慮企業現有資源及所存在的問題，特制定改造方案如下：

（1）將現有的刮板機、導向輪、液壓絞車拆除。

（2）安裝新溜槽、平煤裝置、導向柱、提升油缸等構件；

（3）更換一組自鎖電液閥組，保證液壓泵站在不工作的情況下，溜槽不會下降。

（4）升級改造后的平料裝車系統與已有的控制系統無縫對接，實現自動與手動功能切換。

（5）在溜槽中部左右兩側增加水噴霧裝置，降低粉塵污染，保護環境。

（6）更換高清攝像頭，車輛識別攝錄一體機，保證進入煤場的車輛票據與裝載車輛一一對應。

2.2 升級改造后新系統的工作過程

改造后方案的工藝流程具體如下：車輛駛入裝車溜槽下方、汽車車廂前端經過溜槽前端時，操作搖炳開關油缸下降、溜槽下降合適高度、閘門打開放料、煤炭通過溜槽落到車廂里同時依靠溜槽底部的平煤裝置平煤、汽車緩緩前行、裝完成后提升溜槽、汽車駛離。司機開車向裝車伸縮溜槽方向移動入位，操作人員通過操作平臺前方的玻璃對汽車的位置進行確認；當汽車車頭越過伸縮溜槽最前端時，操作人員快速下放伸縮溜槽，導向輪在導向柱間滑動，帶動溜槽下降合適高度的同時上方的計量料斗秤按車型的運載量稱重完成后開始裝車，伸縮溜槽設置有平煤裝置，放料過程中，司機開車緩緩前行，將煤平整地布置在汽車車廂內，伸縮溜槽距車廂高度可以通過搖炳開關控制，車輛行進速度能與料流速度有機結合，煤流通過垂直伸縮溜槽進入車廂，在車廂內堆積成形，從而保證裝車的效果和效率。煤炭裝載完成后，伸縮溜槽通過滑道上升，通過響鈴，提醒汽車司機，司機開車駛離裝車位置，完成一次裝車過程。具體方案如圖1所示。

3 改造效果

該項目于2017年4月中旬開工，9月底結束。改造后，裝車外運能力得以提升，裝車灑煤現象得到根本改善，完全能滿足現場的裝車需要，裝車速度加快，計量準確度提高，同時也提高了現場操作人員的安全系數，減輕了員工的勞動強度；裝車設備事故率大幅度下降；通過水噴霧，降低粉塵污染，周邊環境有大的改觀。總體而言，自動平料裝車系統升級改造方案，提高裝車速度，既環保又高效，滿足了陜西華電榆橫煤電有限責任公司小紀汗煤礦汽車快速定量裝車要求。

參考文獻

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