破拱器在處理主井卸料倉堵塞蓬倉中的應用

劉梅

摘要：礦井卸料倉是原煤從井下提升到地面的接受倉，當原煤潮濕時易造成煤倉堵塞蓬倉，影響礦井原煤生產。張集選煤廠（北區）在主井卸料倉兩側安裝破拱器，現場使用效果較好，很大程度上解決了主井口卸料倉蓬倉問題，減少了事故影響。

關鍵詞：蓬倉；破拱器；操作；效果

1、概述

張集選煤廠（北區）主井口卸載倉接收的是礦井毛煤，礦井毛煤通過夾帶給煤機進入選煤廠。由于礦井經常有大塊矸石和雜物混入毛煤，容易堵塞卸料倉，造成蓬倉。有時礦井煤潮，容易粘在倉壁，日積月累倉壁掛煤越來越多，使倉口縮小，更容易發生堵塞、蓬倉事故。為快速有效安全地清理堵塞物，減少人力破碎堵塞物，避免人員進入卸料倉清除堵塞物等安全隱患，故使用破拱器處理蓬倉。

2、破拱器的結構及工作原理

破拱器（別名：空氣炮，空氣助流器，清堵器）是防止和消除各種類型料倉、料斗、管道分叉處的物料起拱、料倉堵塞、粘壁、滯留等現象的專用裝置，適用于各種鋼制、混凝土以及其它材料制成的筒式料倉、料斗、管道和平底堆料。破拱器是以突然噴出壓縮氣體的強烈氣流，以超過一馬赫（音速）的速度直接沖入貯存散體物料的閉塞故障區，這種突然釋放的膨脹沖擊波，克服了物料靜磨擦，使容器內的物料又一次恢復流動。它是利用空氣動力學原理，由一差壓裝置和可實現自動控制的快速排氣閥瞬間將空氣壓力能轉變成射流動力能，產生強大的沖擊力，是一種清潔、無污染、低耗能的理想清堵吹灰設備。

3、破拱器的安裝方式及管路布置

張集選煤廠（北區）卸料倉東西兩側各裝了一臺河南鴻宇KQP-B150型破拱器。該破拱器貯氣容積為150L，由氣沖裝置、二位三通電磁閥、安全閥、放水塞、空氣貯氣罐等部件組成（見破拱器的結構示意圖）。它采用先進的材料、裝置技術，各類操作與控制安全可靠，能徹底解決空氣排氣速度不快，壓力不夠及空氣中含水而造成清堵效果差等難題，這種裝置能完全替代人工搗鼓，壓風噴吹，機械震動，滑磨板等一些效果差，不安全且耗資大的辦法，而且這種裝置能降低勞動強度，確保安全生產。

KQP-B150型破拱器可以倒放、立放、橫放、斜放等任意空間布置。張集選煤廠（北區）根據現場空間的大小和安裝地點的位置，確定了破拱器安裝方式為橫放安裝，在主井卸料倉兩側各搭建一個鋼構平臺，用于安裝破拱器。

KQP-B150型破拱器電磁快速排氣閥額定電壓交流220V、消耗功率15w、啟動時22VA，（井下使用時，要注明使用防爆型電磁閥，工作電壓可選用127V或24V）。KQP-B150型破拱器電磁快速排氣閥安裝時噴射接管（倉內部分）應向下布置，其角度與水平線應不小于15。。氣動控制時，炮體與氣動控制閥之間的距離不得超過15米。氣源各個接頭部位及管路不得漏氣。使用的壓縮空氣必須是過濾的、穩定的、干燥的。最大工作壓力不得超過0.8MPa，最小工作壓力不得低于0.3MPa。炮體排水塞應向下，便于排水。炮體距地面或操作臺過高不便操作，且氣源水分過大，可拆下排水塞引出管路至便于操作處裝一閥門，確保定期排水。進氣控制球閥應安裝在便于操作的位置。熱態設備上，炮體與熱態設備應保持不小于1.5m的距離，環境溫度應低于+80。C。KQP-B150型破拱器安裝時要保證底托角鋼上面平整且遠離倉的一端要高出近離倉的一端不下于10%。

KQP-B150型破拱器操作時先打開進氣球閥，氣體便自動進入炮體，當卸料倉蓬倉時，按下電磁閥按鈕，給快排閥一個脈沖電信號或氣信號，操作按鈕的時間應不低于1秒，空氣炮即通過排氣口噴出強大的沖擊氣流，能量釋放后自動恢復充氣狀態，隨時可完成第二個工作循環。同一臺破拱器兩次操作時間的間隔應在60秒以上。從使用情況來看，煤倉每次蓬倉處理時間為數秒鐘，操作簡便，效果較好。

4、常見故障

（1）破拱器不能充氣

故障原因：①電磁閥安裝有誤；②密封圈漏氣；③器腔內有水或污物；④放水閥松動泄漏；⑤氣源管路受阻或漏氣。

處理方法：①調換安裝方向；②清洗或更換密封圈；③排除水或污物；④擰緊放水塞；⑤檢修管路通暢、不漏氣。

（2）破拱器釋放能量小

故障原因：①氣壓過低；②充氣不足；③器腔內有水或污物；④活塞密封圈漏氣；⑤噴射管氣流阻力大；⑥活塞卡住

處理方法：①檢查并增加氣源壓力；②延長充氣時間；③排除水或污物；④清理更換活塞密封圈；⑤減低氣體阻力；⑥清洗活塞缸筒，更換損壞部件。

（3）破拱器充氣速度慢

故障原因：①氣源引管管徑小；②壓風氣量小；③氣源管路受阻。

處理方法：①更換大管徑管路；②增大壓風氣量；③查找氣源并排除。

6、使用效果

張集選煤廠（北區）使用KQP-B150型破拱器后，只要按下電磁閥按鈕，空氣炮即通過排氣口噴出強大的沖擊氣流，吹散堵塞物，煤倉每次蓬倉處理時間只有數秒鐘，操作簡便，既能快速有效地清除堵塞物，還能節約大量人力，避免人員進入倉內等安全隱患。一直以來，張集選煤廠（北區）礦井毛煤較潮，一天約20小時的生產，平均發生4次蓬倉事故，靠人力處理，每次約花15分鐘，一天人力處理蓬倉事故約花60分鐘，使用破拱器處理蓬倉后，一天約4次的蓬倉事故處理時間不到1分鐘，較之前節約了約1小時的蓬倉處理時間，每天能多生產1小時，按礦井每小時出煤1000噸，一年生產330天，一年能多生產330000噸毛煤，礦井產量得到極大提高。

7、結語

張集選煤廠（北區）根據實際情況，選擇安裝合適的破拱器處理煤倉起拱、堵塞蓬倉，操作靈活，使用簡便，大大減少了因煤堵塞蓬倉而造成的事故影響，取得了較好的效果但是當礦井毛煤中有特別大的矸石、雜物造成堵塞事故，比如約1米長、50厘米寬的大塊矸石或雜物堵塞了倉口，造成蓬倉，使用兩臺破拱器不能將其處理掉，還得人力處理，因此還需要解決特大塊物料堵塞倉口的問題。

（作者單位：淮南礦業集團選煤分公司張集選煤廠）