小纪汗煤矿自动平料装车系统的设计改造

杜涛

摘 要：汽车快速定量装车站是煤炭外运的关键环节，本文通过对小纪汗煤矿原平料装车系统进行分析，发现原系统存在效率低下、污染周边环境等问题，通过增设新溜槽、更换自锁电液阀组等一系列措施对原系统进行了升级改造。实践证明，改造后的系统能够提高装车速度，既环保又高效，总体而言改造效果良好，为今后汽车快速定量装车站平料装车系统设计、研发及使用，提供了重要的依据。

关键词：煤矿；汽车装车；自动平料

中图分类号：TD63+4 文献标志码：A

陕西华电榆横煤电有限责任公司小纪汗煤矿铁路及公路快速定量装车系统于2013年底投产，装运能力核定1000万t/a。该系统每年都能超额完成预定产量，为陕西华电榆横煤电有限责任公司小纪汗煤矿的发展做出巨大贡献。

但根据交通运输部2016年8月22日发布的2016年第62号令《超限运输车辆行驶公路管理规定》，以及新修订的《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》（GB1589—2016）都对超限标准进行了修改，即对于6轴及6轴以上的车辆，其车货总重超载认定标准由55t降为49t。而榆横煤电公司现有的汽车快速定量装车站的平料装车系统是根据原限值进行设计，已经不能适应最新的装车标准，因此，迫切需要对原平料装车系统进行升级改造。

1 原平料装车系统分析

1.1 原平料装车系统状况

由于新规的发布，汽车的载重量减少，物料在车厢内的高度比车厢侧护板低，原有的平料装车装置结构庞大，无法深入车厢平煤，煤炭在车厢内分布不均匀，像山包一样，装车完成后，司机需要上车手工平煤，且在平煤过程中，不时有煤掉下来，存在效率低下，污染周边环境等问题。同时，装车效率低下导致煤场拥挤，一方面存在安全隐患，另一方面也给煤矿车辆调度带来不少问题。这些问题使得煤矿装车站的运能无法得到正常发挥与提升，给煤矿的运营效益带来影响。

1.2 原系统存在问题分析

针对新规，原平料装车系统在实际应用中主要存在以下问题。

（1）由于汽车载重量缩减，汽车装载的物料不会像之前一样高出汽车四周的护板，而现有设备过大，又无法伸缩，因此无法深入车厢完成平煤工作，无法发挥设备的功能，目前小纪汗煤矿常用车型的车厢参数见表1。

表1 汽车车厢外形参数及总重（按轴划分）

数量 长×宽×高（m×m×m） 车货总重/t

4轴 7.8×2.3×2.9 36

6轴 13.2×2.3×3.1 49

（2）原有的平煤装置主要是依靠绞车通过钢丝绳悬挂的平煤板完成平煤工作，而该装置外形尺寸大、自重大，而平煤现场常有装车工作人员。因此，活动装车人员现场操作安全系数低，安全隐患多。

（3）原平煤装置经过近4年的运行，绞车的故障率不断升高，钢丝绳的磨损较快，更换频繁，且经常更换绞车钢丝绳一方面增加劳动强度，另一方面影响设备效率。

（4）由于原装车系统与已有的控制系统无法对接，而装车过程中遇到突发情况经常需要中断平煤操作，经常人为的中断操作使得装运调度系统的数据服务器系统崩溃，造成调度系统经常无法正常运行，影响工作效率。

（5）原平煤装车作业现场粉尘较大，对周边环境及工作人员的健康均造成不小的损害。

以上问题，造成了原平料装车系统整体的装车效率低下，安全隐患较大，从而影响了公司生产系统的整体运营效率，给公司造成不必要的经济损失，因此必须对现有装车系统进行升级改造。

2 改造方案

2.1 改造方案

综合考虑企业现有资源及所存在的问题，特制定改造方案如下：

（1）将现有的刮板机、导向轮、液压绞车拆除。

（2）安装新溜槽、平煤装置、导向柱、提升油缸等构件；

（3）更换一组自锁电液阀组，保证液压泵站在不工作的情况下，溜槽不会下降。

（4）升级改造后的平料装车系统与已有的控制系统无缝对接，实现自动与手动功能切换。

（5）在溜槽中部左右两侧增加水喷雾装置，降低粉尘污染，保护环境。

（6）更换高清摄像头，车辆识别摄录一体机，保证进入煤场的车辆票据与装载车辆一一对应。

2.2 升级改造后新系统的工作过程

改造后方案的工艺流程具体如下：车辆驶入装车溜槽下方、汽车车厢前端经过溜槽前端时，操作摇炳开关油缸下降、溜槽下降合适高度、闸门打开放料、煤炭通过溜槽落到车厢里同时依靠溜槽底部的平煤装置平煤、汽车缓缓前行、装完成后提升溜槽、汽车驶离。司机开车向装车伸缩溜槽方向移动入位，操作人员通过操作平台前方的玻璃对汽车的位置进行确认；当汽车车头越过伸缩溜槽最前端时，操作人员快速下放伸缩溜槽，导向轮在导向柱间滑动，带动溜槽下降合适高度的同时上方的计量料斗秤按车型的运载量称重完成后开始装车，伸缩溜槽设置有平煤装置，放料过程中，司机开车缓缓前行，将煤平整地布置在汽车车厢内，伸缩溜槽距车厢高度可以通过摇炳开关控制，车辆行进速度能与料流速度有机结合，煤流通过垂直伸缩溜槽进入车厢，在车厢内堆积成形，从而保证装车的效果和效率。煤炭装载完成后，伸缩溜槽通过滑道上升，通过响铃，提醒汽车司机，司机开车驶离装车位置，完成一次装车过程。具体方案如图1所示。

3 改造效果

该项目于2017年4月中旬开工，9月底结束。改造后，装车外运能力得以提升，装车洒煤现象得到根本改善，完全能满足现场的装车需要，装车速度加快，计量准确度提高，同时也提高了现场操作人员的安全系数，减轻了员工的劳动强度；装车设备事故率大幅度下降；通过水喷雾，降低粉尘污染，周边环境有大的改观。总体而言，自动平料装车系统升级改造方案，提高装车速度，既环保又高效，满足了陕西华电榆横煤电有限责任公司小纪汗煤矿汽车快速定量装车要求。

参考文献

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