1、前言
随着我国国民经济的持续发展和对煤炭的旺盛需求，平朔煤业有限责任公司将建设年产煤炭亿吨的特大型矿区作为公司发展目标，其中安太堡露天矿年生产能力要求扩至25.00 Mt。安太堡露天煤矿原煤运输系统改扩建前采用单斗一卡车运输工艺，随着开拓降深的循序发展，卡车运距日益增大，柴油消耗随之提高，柴油价格大幅度上涨，运输成本不断提高，严重影响了企业的经济效益；同时，卡车数量的激增对环境造成了更多的污染。
根据上述情况，首要问题就是缩短卡车运距，但若将原有钢结构半固定破碎站布置在内排土场上，将会减少内排空间，增大外排工程量，不但占用大量土地，而且对环保、土地复垦均存在不利影响。为此安太堡露天矿对输煤运输系统进行了合理改造。为适应内排的要求，新设计的破碎站将布设于工作面端帮附近，结构必须简单、易于移设，能够满足每年移设3～4次的要求，从而露天煤矿的原煤运输将不再经过内排土场，实现真正意义的双环内排。
为适应新的采煤工艺，与英国MMD公司一道依托国内外技术力量和科研机构，在现场技术人员的大力配合下，开发研制了一种适合平朔安太堡露天矿特点的新型破碎站，即简约式破碎站。
2、简约式破碎站的特点
破碎站由圆环链刮板给料机、MMD筛分
破碎机、电控及少量钢结构4大模块组成。大型自卸卡车CAT789C（或R190）直接向水平布置的圆环链刮板给料机的受料段卸载，水平段可设1至2个卸车位，物料经圆环链刮板给料机提升至一定高度后卸人MMD筛分破碎机。破碎后的物料通过导料溜槽进入带式输送机被运走。
简约式破碎站主要特点：
(1)结构简单。无传统钢结构料仓及其支撑，圆环链刮板给料机水平段两侧为敞开式结构一两侧无加高挡板，自卸卡车直接向给料机卸料。物料自然形成的料仓以及卸车平台的高度可以人为地通过推土机控制，这也是新型简约式破碎站的最大特点。
(2)无需挡土墙。现场土石方工程量很小，节省了用户现场施工费用。此采煤工艺要求破碎站位于内排土场台阶和采煤工作面之间，破碎站的移设周期与排土场台阶的推进速度、采煤工作面的推进速度三者相适应，破碎站的移设周期为每年3—4次为宜，这就使得破碎站不适合有挡土墙，仅此一项每年可为公司节约上千万元的费用。
(3)便于移设。采用�？榛杓�，结构紧凑、重量轻。破碎机平台作为整体�？椋阌谄桨宄蛋嵩�；圆环链刮板给料机可分水平和爬坡两部分分别移设，爬坡部分下有支撑滑撬可以拖曳移设；电控部分作为整体�？榘嵋品奖�，另外控制及信号线外接部分采用插装结构，便于拆装，方便省时。
3、主要技术参数和结构特征
圆环链刮板给料机头尾链轮中心距37.13 m，卸载高度3.1m，破碎机下方主皮带下沉2.5 m。变频电机，高压6 kV双变频器驱动，SEW高性能减速器，高性能低速大扭矩联轴器，破断负荷达2 200 kN的高强度链条。其主要特征如下：
(1)无传统钢结构料仓及其支撑，圆环链刮板给料机水平段两侧为敞开式结构一两侧无加高挡板，自卸卡车直接向水平段卸料；
(2)圆环链刮板给料机用于大型露天矿并与大型自卸卡车匹配，在国内尚属首次；
(3)采用双变频驱动。圆环链刮板给料机首次采用高压双变频驱动，保证双电机的同步运转，保证设备能力与大型卡车运力的合理匹配；
(4)圆环链刮板给料机内槽宽1600mm，属国内首次使用。采用高强度矿用链条，伸缩槽液压紧链；
(5)选用目前世界上最先进的破碎机-MMD1150系列强力筛分破碎机，处理能力可达4 500 t/h；
(6)采用180 L标准油桶的筛分破碎机集中润滑系统，使得润滑油更换周期延长，并且整桶润滑脂更换，相比小桶减少了因外露环境加润滑脂的二次污染。
4、存在问题及解决措施
简约式破碎站在安太堡露天矿试运行初期出现的若干问题。
(1)驱动电机出现过载。当CAT789C（或R190）大型自卸卡车（载煤量110 t）在10—15 s的时间内将整车物料倾卸至给料机水平受料段上，出现压溜现象；
(2)煤堆层过厚。厚达Im以上的煤层造成后续胶带机严重溢料，破碎机不时出现堵停现象。
解决上述问题的关键在于：
(1)保证卡车工况不变的前提下，降低作用在给料机受料段槽体上的载荷；
(2)通过调整压煤厚度，使其达到合理值，实现均匀带量；
(3)在实现上述两目标的前提下，保证不大于1.6 m的物料能被正常运走，不出现卡堵现象。
通过对以上问题的认真分析研究，多次计算、试验和论证，最终发现一种简单但又切实可行的方法—调整给料机水平段受料槽体的受料口宽度。论证如下：
(1)当给料机水平段保持原有受料口宽度1400一（即槽体上翼板间距离），采用载煤量上百吨的自卸卡车直接将物料倾倒进给料机，对给料机的冲击和静压力很大，如果要实现重载启动，并满足运输过程中煤厚达1m以上的要求，给料机的装机功率需达到1400 kW。通过理论计算和现场试验，将受料口调整至合理宽度（现场调至800 mm），这样垂直压在受料槽体上的物料仅占卡车卸料的29%，也就是说物料作用在受料槽体上的正压力相比调整前降低了42%，达到了降低载荷的目的。
(2)在运输过程中，由于煤与煤之间存在摩擦力，因此大块物料在刮板的推动作用下，其方向会发生变化，随煤流一起前行，不会出现大块物料卡堵的现象。
(3)受料口径的缩小能使输送段物料达到合理的厚度。转载机是由上槽刮板施力于被运送的煤，克其运行阻力，推动煤同刮板链同步运行，当受料段装煤高度大于刮板高度时，刮板推煤阻力随装煤高度近乎线性增长，即刮板间煤重与受料段煤厚度成正比关系，刮板推煤阻力随煤的堆高增长速度低于两刮板间煤运行阻力增长速度。刮板在煤中前行对，刮板以上的煤运行速度沿高度方向成递减趋势，刮板带出的煤能保证相对稳定的厚度。
通过以上改进，简约式破碎站于2011年7月18号成功带煤运转，运行正常，平均运量2 800 t/h（峰值3 500 t/h），可以满足2辆R190自卸卡车同时卸料的工况。新型破碎站的投入运行可实现年出煤量1200—1 500万t．达到了预期的目标。
5、结论
简约式破碎站自投入运行以来，设备运行良好，满足设计要求。这种设备对露天现场布置条件要求低，土方工程量小，附加费用低，相比传统钢结构破碎站节省钢材几百吨，每4个月左右即可根据矿区系统现状进行移设，非常方便。无论是大型露天煤矿，还是中型露天煤矿均可选用该种破碎站，均可研究优化破碎站的布设位置，以降低卡车运距和减．少卡车的使用数量，能够为建设集约型矿山、绿色环保型矿山出一份力，具有良好的应用前景。
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