大型煤仓的几种防堵措施浅析

范 辉（中煤科工集团武汉设计研究院有限公司，武汉 430064）

大型煤仓的几种防堵措施浅析

范 辉
（中煤科工集团武汉设计研究院有限公司，武汉 430064）

近年来，随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，煤炭的需求量也到了一个新的高度，但对于燃煤运输系统而言，堵煤问题一直困扰着国内乃至国外企业，对于大型煤仓，堵煤问题尤为突出。因此，采取经济、有效的防堵措施具有非常重大的现实意义。本文对几种大型煤仓防堵措施进行了简要的分析说明。

煤仓；防堵；措施

0　引言

煤仓堵煤直接制约企业的安全生产。现场敲仓清堵工作量大，对煤仓损坏大，增加了清理和维护费用，同时污染了现场的环境，严重影响企业的安全文明生产。仓壁粘煤严重时，也会造成煤仓有效容积下降，运行和维护成本上升，因此选择合适的煤仓防堵措施是十分必要的。

1　造成煤仓堵煤的因素

（1）煤仓结构。物料流堵塞集中发生在煤仓下部出口上方1～2m范围，通过流体力学原理分析：卸料时物料受重力作用向下流动形成物料流，在直仓体与锥形仓交接处，物料流受锥形仓斜度影响，再加上物料的粘结作用，纵向向上方膨胀，横向向中心收缩，物料流体所受应力呈被动塑性状态。

（2）煤质。煤的粒度越小，流动性就越差。所含水分大时，在仓壁上更容易粘结并逐渐增厚。常见的堵煤情况有架煤和棚煤等形式，其两种堵煤的形式交替变化，极不稳定。

（3）天气因素。煤质的变化和不同季节的天气变化，是影响供煤系统正常运行的重要因素。雨季煤湿、冬季寒冷结块是常态，煤仓会经常出现棚煤、结拱问题，直接影响系统的正常运行。

2　现有大型煤仓防堵的几种措施

2.1空气炮方式

（1）工作原理。用压缩空气的能量冲击仓内堵塞部位。

（2）工作情况。1）管道均在煤仓外部，安装较为简单；2）冲击下来的煤炭瞬间下落，造成煤仓下口、闸板等位置彻底堵死；3）安装在仓壁上，管道设备防漏气维护量较大；4）受安装位置限制，不能彻底解决堵塞问题。

（3）性能效果及适用范围。空气炮采用的是固定位置安装，造成其作用面积有限，瞬间冲击力大，下料不及时又会形成下口新的堵塞点。因此，适用于储存颗粒较大、水分较低、流动性较好煤碳的煤仓。

2.2活化给料机方式

（1）结构及工作原理。设备结构：活化给料机是一种高效环保节能振动给煤机，由质体A和质体B组成，质体A包括下料主体结构件、下料板和下料曲线槽体，质体B包括振动体结构件、振动电机和弹簧，其特征是，振动电机不是直接固定在质体A上，振动电机固定在振动体结构件上，通过过振动弹簧与质体A连接。下料主体结构件、下料板和下料曲线槽固定连接为一体，振动体结构件和下料主体结构件通过弹簧连接，底座弹簧将给煤机的主体安装在支承座上。下料板的结构形式为向上的楔形或拱形结构；工作原理：从振动原理出发，振动给煤机采用双质体结构形式，质体A为与煤接触的下煤主体，质体B为由振动电机和弹簧所组成的振动体。应用亚共振原理，使用小电机，大振幅。

（2）工作情况。活化给料机采用独特的下煤主体设计，防止堵煤情况发生。工作时，拱形或楔形出料板的水平振动高效地传递到顶部物料，振动力产生的扰动能量松动物料使其下落。物料通过给煤机两侧的曲线槽被传输到下部出口。

（3）性能效果。优点：1）密封好。采用全密封设计，无任何漏煤现象；2）给料量大，电机功率小，节省能源，设备的运行噪音低；3）由于电机功率降低，对基础的振动力降低，不必在基础建设上投入过高，从而降低了投资；缺点：1）活化给料机易损件寿命短，由于配置数量较多，则维护、维修工作量大、费用较高；2）活化给料机虽然可以有效缓解筒仓物料结拱的情况，但目前活化给料机价格较高，振动电机和振动弹簧依赖进口，且国内供应商和生产厂家较少，选择范围受限。

2.3中心给料机方式

（1）中心给料机结构。中心给料机主要由以下部分组成：卸料底盘；内部锥体；支撑臂；卸料臂；中心出料口；驱动系统；润滑系统；其它部分。

（2）工作原理。通过对数曲线型卸料臂与煤料的剪切，使煤料持续向中心运动并卸出，卸料臂与煤仓内壁相切，防止物料在煤仓内堵塞。

（3）性能效果及优缺点。主要优点如下：1）采用中心给料机的情况下，在储煤容量不变的前提下，可以降低筒仓高度，从而整体造价得以降低，同时也缩短了相应的施工工期；2）中心给料机的卸料原理按照当前发达国家广泛采用的“先进先出”原则对各种物料进行卸料，避免有些易自燃煤种因长时间堆积而产生的自燃现象；3）中心给料机的给料量均匀稳定，不会因物料流动特性的突然变化而产生给料量的变化，充分保证下一级给料设备的稳定运行，延长其使用寿命；4）中心给料机出料均匀，卸料流畅，能使仓内物料流动均匀，确保了仓内物料整体流动，在卸料口上方不再出现结拱、堵塞现象，避免了筒仓承载不均，运行安全可靠；5）中心给料机由大口到小口的给料过程在同一平面上完成，无需过渡，给料通畅；主要缺点如下：1）内部卸料臂，安装在中心部位，连续运行出现故障时，不便于维修，容易造成整个煤仓堵死；2）容易粉尘泄露，造成粉尘污染。

3　结束语

总之，以上几种防堵措施在大型煤仓上都有应用，从工程造价上来说，双曲线漏斗最低，空气炮次之，其次就是活化给料机，中心给料机最高。从清堵效果上来说，中心给料机最好，活化给料机次之，其次就是空气炮。由此可以看出，清堵效果和造价成一个反比关系，因此，对于大型煤仓，根据煤质特性选择合适的清堵方式是十分重要的，如果储存粒度比较大，含水率低，流动性较好煤质的煤，可以选择造价低的空气炮方式，如果储存粒度较小，含水率较高，流动性较差煤质的煤，可以选择清堵效果好的活化给料机或者中心给料机方式。有时候除了要考虑煤质特性因素外，还要结合工程的实际需要和使用单位的意见，因此在工程造价和使用效果之间找到一个合理的平衡点，是十分关键的。

［1］闫志成.浅谈空气炮在煤仓防堵中的应用及选型［J］.煤炭加工与综合利用，2006（03）.

［2］肖林京，李振华，肖洪彬.煤仓结拱现象的原因分析和解决方法［J］.煤矿机电，2007（05）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.046

范辉（1983-），男，湖北武汉人，本科，工程师。