大型排巖系統(tǒng)膠帶轉(zhuǎn)運站綜合研究

謝德華

（鶴慶北衙礦業(yè)有限公司，云南 鶴慶 671507）

隨著我國露天礦山進行深凹采礦，采剝的運輸距離在增大，采剝成本大幅上升，企業(yè)經(jīng)濟效率降低。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，采剝成本大約是一個礦山企業(yè)總成本的50%～60%，所以降低采剝費用將是快速提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。采礦運輸常見的就是汽車、鐵路及膠帶運輸，而大型露天深凹采礦廢石運輸主要采用汽車—膠帶運輸聯(lián)合方式，該方式運輸成本低、運輸方式靈活。膠帶排土無法排到的死區(qū)及短距離排土就采用汽車排土，汽車與膠帶聯(lián)合排土方式為企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟效益。膠帶運輸系統(tǒng)根據(jù)礦山廢石的性質(zhì)設(shè)計膠帶系統(tǒng)轉(zhuǎn)運站是一項非常重要的工作，轉(zhuǎn)運站設(shè)計不合理將導致轉(zhuǎn)運站頻繁發(fā)生堵料、劃傷膠帶、扎傷膠帶等事故，嚴重影響系統(tǒng)運行效率。

1 轉(zhuǎn)運站問題系統(tǒng)分析

轉(zhuǎn)運站一般常見問題是堵料、扎傷皮帶或劃傷皮帶，特別當有尖銳物體時會劃傷膠帶幾十米甚至上百米，嚴重影響系統(tǒng)運行時間及增加維護成本。目前劃傷膠帶采取快速修復辦法就是采用冷補方式，而扎傷膠帶都會損壞膠帶鋼絲繩，只能采取硫化形式修補，做好損壞鋼絲繩處的搭接，確保膠帶安全性。

1.1 扎傷或劃傷膠帶分析

扎傷或劃傷膠帶都是轉(zhuǎn)運站設(shè)計不合理，導致廢石直接下落到膠帶上，致使膠帶劃傷或扎傷，運行示意圖如圖1。

圖1

劃傷膠帶一般都是尖銳物體擊穿膠帶的位置與轉(zhuǎn)運站下料口緩沖床位置接口處，擊穿膠帶后卡在緩沖床接口位置劃傷膠帶，隨著膠帶運行向前的拉力帶走尖銳物，此次劃傷膠帶過程結(jié)束，但同時膠帶瞬間將被劃傷幾十米甚至上百米。大致示意圖如圖2。

圖2

圖3

1.2 轉(zhuǎn)運站堵料

轉(zhuǎn)運站在設(shè)計時一定要根據(jù)礦山廢石性質(zhì)來設(shè)計，否則轉(zhuǎn)運站在運行過程中會經(jīng)常性發(fā)生堵料。根據(jù)北衙公司廢石含泥約在20%～30%的運行情況，轉(zhuǎn)運站發(fā)生堵料情況不僅僅出現(xiàn)在轉(zhuǎn)運站物料落料口處，會出現(xiàn)落料口未堵料，而是在轉(zhuǎn)運站進料口上方發(fā)生堵料。示意圖如圖3。

2 轉(zhuǎn)運站劃傷、擊穿膠帶及堵料問題解決措施

劃傷膠帶或擊穿膠帶事故一般都是轉(zhuǎn)運站下料口沒有緩沖平臺，導致廢石直接下落沖擊到皮帶上出現(xiàn)劃傷或擊穿膠帶事故。為解決以上問題需在轉(zhuǎn)運站下料槽中安裝緩沖平臺，來降低廢石下落沖擊能量以降低對膠帶劃傷的可能性。

首先，轉(zhuǎn)運站上部設(shè)計。一般上部設(shè)計都需要采用巖箱形式來降低上部料倉的使用壽命及吸收廢石平拋的能量，降低對下部料倉或膠帶的沖擊力，而上部料倉設(shè)計如果沒有合理計算將導致上部料倉通過能力不足而出現(xiàn)堵料。

根據(jù)平拋運動，水平方向速度Vx=Vo（皮帶運行速度）、豎直方向速度Vy=gt、水平方向位移X=Vot、豎直方向位移y=1/2gt2（圖 4）。

根據(jù)平拋運動原理得出上部料倉巖箱的大小，計算如下：

所以在改造料倉上部巖箱時，巖箱邊沿距離與滾筒直徑最少距離：示意圖見圖5。

圖4

圖5

其次，保障避免廢石或降低劃傷膠帶事故的解決辦法，就是必須讓廢石在料斗下落過程中有緩沖平臺，最大限度降低廢石下落產(chǎn)生的重力勢能。根據(jù)料倉的高度情況進行安裝緩沖平臺，在安裝緩沖平臺時要考慮廢石的通過能力，避免通過能力不足產(chǎn)生堵料，主要注意事項如下。

（1）安裝緩沖平臺的長度要能保障廢石在此平臺上處于滑落的過程。

（2）緩沖上平臺與緩沖下平臺之間的距離要根據(jù)廢石系統(tǒng)處理能力進行分析，確保上下距離滿足廢石瞬時通過能力。

（3）最底層緩沖平臺到下條輸送帶的高度要考慮整個廢石膠帶系統(tǒng)最大運輸廢石塊度的1.5倍，防止廢石意外掉落到下膠帶后無法通過緩沖平臺導致劃傷膠帶事故。

（4）緩沖平臺最好安裝為可調(diào)式平臺，可以根據(jù)廢石性質(zhì)及實際運行過程中的運動軌跡進行調(diào)整，確保廢石能快速滑落平臺卻又不會生產(chǎn)堵料情況，簡圖見圖6。

再次，廢石膠帶系統(tǒng)轉(zhuǎn)運站堵料問題應在設(shè)計時考慮到系統(tǒng)物料性質(zhì)、水分及含泥粘度等相關(guān)因數(shù)，綜合系統(tǒng)物料性質(zhì)因素后在設(shè)計轉(zhuǎn)運站料斗時就考慮緩沖平臺長度、高度及巖石通過沖擊形成的坡度、下料口出口高度等，確保轉(zhuǎn)運站的通過能力防止堵料。

圖6

3 結(jié)語

轉(zhuǎn)運站的設(shè)計合理性是確保新建一套廢石膠帶系統(tǒng)能否快速正常運行的關(guān)鍵因素之一，設(shè)計不合理將導致廢石頻繁砸穿、劃傷膠帶及頻繁堵料，無法滿足系統(tǒng)的正常運行。所以在轉(zhuǎn)運站設(shè)計及改造方面要綜合廢石性質(zhì)及運行軌跡進行改造，解決劃傷及堵料問題。