安庆铜矿坑内破碎系统的技术改造

2013-05-05 13:50张方成吴海涛
采矿技术 2013年2期
关键词:矿机大块机架

张方成,吴海涛

(铜陵有色金属集团股份有限公司安庆铜矿, 安徽 怀宁县 246131)

1 问题的提出

安庆铜矿采用地下开采,年生产能力为110万t。现有坑内破碎系统位于-616m中段,采用国产900×1200颚式破碎机进行坑内破碎。由于设备已经使用多年,曾多次出现机架开裂、地脚螺栓断裂、静颚轴破断等故障,故障率高,维护工作量大,维修人员劳动强度大,严重影响正常生产。所配套的1500×8000重型板式给料机效率低,备件消耗大,每年仅大修所更换的备件就达20余万元。考虑到深部工程的需要,该矿决定对该系统进行技术升级改造。

2 改造实施方案

2.1 破碎机选型

综合考虑设备投资、可靠性、先进性,改造选用美卓C110颚式破碎机[1],该机具有如下特点。

(1)机架采用无焊接框架结构,两侧板为整体成形厚轧钢板,无气孔、热缩等铸钢缺陷。两板通过定位销、螺栓联接结构,没有应力集中,与焊接结构比,没有因焊接导致的附件内应力。

(2)破碎机采用橡胶减震结构安装在基础上,工作时所产生的振动力大部分由橡胶减振块吸收,传递到基础上的振动力因得到有效缓冲而大大降低。

(3)体积小,重量仅为国产机型一半左右。

(4)电机安装在破碎机的机架上,不需单独的电机安装底座,结构简单、安装方便。

破碎机的基本参数如下:

处理能力190~625t/h;

额定功率160kW;

进料口尺寸1100mm×850mm;

排料口尺寸70~200mm;

动颚转速230r/min;

设备总重25800kg。

2.2 配套给矿设备选型

经过比较分析,认为利用振动给矿技术取代老式板式给矿机具有以下优点[2]:运行费大大降低;检修周期延长,大大减轻了维修工作量;节约能源,电耗降低超过30%;给矿量可根据矿石性质进行调整。国产振动给矿设备性能可靠、价格低廉,完全能够满足使用要求。振动给矿机的安装结构分悬吊式和座式两种。考虑到悬吊式振动给料机检修相对麻烦,并且溜井放空后再供矿时可能造成吊杆冲击断裂,在现有下料口尺寸不变的条件下,确定选用XZGZ1640座式振动给矿机。其主要技术参数如下:

电机功率14kW;

生产能力600~800t/h;

给料粒度<800mm;

振动幅值5mm;

振动频率960次/min;

槽体倾角16°;

槽体宽度1600mm。

2.3 设备定位布置

根据破碎机及振动给矿机的外形安装尺寸,构建设备安装基础,系统总体布置见图1。

3 改造难题及应对措施

(1)破碎机下放。矿山副井卷扬机为摩擦轮式,罐笼规格4200mm×2000mm,罐笼重13.9t,平衡锤重18t,摩擦轮两侧最大张力差为5t。提升系统能满足美卓C110外形尺寸要求,但破碎机机架重量超过10t,卷扬机允许的最大张力差不足,无法直接下放。如果解体运至井下,在井下装配将非常困难,更重要的是装配质量无法保证。研究决定将调整排矿口的楔块等辅件拆除,尽可能减轻重量,拆除后整体重量约9.6t,此时罐笼侧总重量为23.5 t,与平衡锤侧的张力差达到5.5t,仍不能直接下放。经过计算,将平衡锤侧增加一块重约950kg的破碎机齿板作配重,这时摩擦轮两侧张力差为4.55 t,满足张力差小于5t的要求。而钢丝绳的最大许用张力完全能够满足要求,提升机电机负载能力也完全满足要求。这一难题解决后,破碎机机架得以顺利从副井整体下放至井下-580m主运输中段。

图1 井下破碎站布置

(2)破碎机基础。美卓破碎机原设计在混凝土基础的四角预埋4块钢板,其尺寸为20m×1100 mm×280mm,并且要求4块钢板的上表面水平度误差小于1mm。通过到其它矿山考察,认为采用这种方式施工安装,水平度要求无法保证。为此,将基础预埋底板由原来4块分立的钢板改为整体框架式底座结构,与破碎机联接的表面采用厚度25mm的钢板并将其安装面刨平,这样可以确保安装面的平面度和水平度误差,并且施工简单,装配质量可靠。

(3)出料口基础保护。根据该矿的实际使用情况,破碎机出料口混凝土基础因长期受出料口矿石的冲击、磨损,破坏情况非常严重,并且修复后很快又被破坏。为解决这一问题,基础浇注时,在破碎机出料口两侧混凝土基础内预埋厚度为40mm的进口耐磨钢板,以抵抗矿石的冲击和磨损,保证基础不被破坏。

(4)防大块冲击。原系统因无法控制进入破碎机的大块,经常导致大块落下时直接冲击破碎机动颚偏心轴轴承座,导致轴承座和轴承非预期损坏。此次改造设置了机构阻挡超过尺寸的大块,将给料高度控制在1000mm以内,避免大块对C110破碎机的非预期冲击损害。

4 改造效果

安庆铜矿自2011年8月对坑内破碎系统实施改造后,排矿粒度明显降低,破碎系统处理能力明显增大,破碎效率提高,其故障率和改造前相比显著减少,颚板使用寿命延长,检修周期相应延长,设备的冲击振动、噪音减小。用振动给矿机替代原有板式给矿机,安装更简单、操作使用更方便,每年可节约大量备件费,减少了繁重的检修任务,并且节能效果显著。

[1] 谢卫华,刘松茂.对进口颚式破碎机选型影响因素的分析[J].矿山机械,2011(10):55-60.

[2] 王成钊,等.振动给矿机的选型及应用[J].矿山机械,2007(7):152-153.

[3] 张海旺,等.选矿厂粗碎系统技术改造[J].矿山机械,2011(5):124-125.

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