空气炮在大型排岩系统转运站的应用

谢德华

（鹤庆北衙矿业有限公司，云南 大理 671507）

随着矿山设备大型化及智能化的发展，大型排岩系统在矿山输送废石的应用将越多，并且大型排岩系统是矿山远距离输送废石比较经济的一种输送方式，传统采用汽车运输成本约占整个剥离成本50%～60%。可见，废石运输系统是影响矿山经济效益的关键因数。而大型排岩输送系统通常采用多条输送带和多个转运站的配合实现废石的输送，转运站因废石性质情况经常会发生堵料，特别是雨季含泥含水较大时发生堵料的频率较高，严重影响系统的运行效率。为解决转运站堵料问题，北衙公司8000t/h废石胶带输送系统成功应用空气炮解决转运站堵料问题。

1 空气炮原理

它是利用空气动力原理，工作介质为空气，由一差压装置和可实现自动控制的快速排气阀、瞬间将空气压力能转变成空气射流动力能，可以产生强大的冲击力，是一种清洁、无污染、低耗能的理想清堵设备。空气炮作为桶仓、管道内物料清堵的有力设备，空气炮的动作需要相关组件的联合动作，主要包括：空气炮本体(含喷气组件)，三通电磁阀、空气炮控制器、空气炮喷吹管等组成。

2 转运站堵料问题系统分析及空气炮安装使用

大型排岩系统转运站在设计时一定要根据矿山废石性质来设计转运站，充分分析废石含泥情况、水分含量及泥土黏性等，选择转运站溜槽的结构形式及空气炮的安装位置，否则转运站在运行过程中经常性发生堵料。

根据北衙公司剥离废石含泥约在20%～30%及黏性较强的情况下，雨季转运站发生堵料频率非常高。特别是黏性较强的泥土在运行过程中随着废石的冲击在转运站内结块，随着大块废石的冲击形成越硬越大。如果这些泥土结块不及时的清除，转运站瞬间就可能发生堵料，堵料时进行清里转运站的时间大概需要4个小时，严重影响系统的运行效率。并且随着泥土在转运站形成的结块改变了废石在转运站溜槽中的运动轨迹，导致转运站溜槽的承台不能有效缓冲废石下落的冲击力，导致系统部分废石下落过程中直接冲击胶带，出现砸伤胶带而停机情况。

为解决系统因堵料而带来相关问题，确保系统的运行效率，在转运站溜槽中加装空气炮解决堵料问题。在转运站溜槽中安装空气炮要考虑空气炮运行释放过程中废石的飞溅，必须在空气炮释放方向做好相关安全防护设施防止废石飞溅发生安全事故。安装空气炮转运站正常运行示意图1如下。

图1 安装空气炮转运站

空气炮运行使用情况需根据废石含泥情况或水分来设置空气炮开启时间以保障空气炮运行效果，频繁的使用空气炮可能导致系统配置的空压机不能满足空气炮气量，影响空气炮使用效果，无法完全清除转运站溜槽中沉积泥土。

北衙废石胶带系统空气炮在旱季运行时设置15分钟运行一次空气炮，如果操作人员发现某段时间内废石含泥较大或水分较重时，可以采取手动方式进行放炮清料，在雨季时设置5分钟运行一次空气炮来减少转运站堵料情况。

北衙废石含的泥土有部分黏性非常的高，在转运站下承台安装空气炮后还会出现空气炮处不堵料，而出现在空气炮上方及转运站入料口处进行堵料，形成一个拱桥式的堵料，堵料示意图2如下。

图2 拱桥式堵料

为解决以上拱桥式堵料，采取在上承台处加装空气炮，防止含黏性较强的泥土形成拱桥式堵料，废石胶带系统转运站正常运行情况如下图3。

图3 废石胶带系统转运站

通过上下承台空气炮的配合使用，北衙公司废石胶带系统转运站堵料问题得到有效的解决。

3 空气炮的安全使用

空气炮在大型排岩系统转运站成功的使用解决了含泥较重而导致堵料问题，但是在使用过程中必须要注意安全。在停机检修转运站时必须断开控制电源及排完空气炮储气罐里的气体，防止空气炮误动着而发生安全事故。

北衙公司废石输送系统为了保障空气炮在检修转运站的安全，采取措施为空气炮的控制电源与输送带控制系统连锁。当输送系统发生停机时同时空气炮控制电源将断电，确保系统停机而空气炮还处于运行状态发生安全事故，如果在停机或检修过程中如需要运行空气炮必须手动启动空气炮旁路，并且空气炮旁路按钮采用无自锁功能的按钮，确保操作及维修人员在停机或检修过程中使用完空气炮后，空气炮控制电源始终处于断电安全状态。由于在转运站安装多个空气炮，在排岩系统运行过程中为防止转运站溜槽安装的所有空气炮同时运行导致瞬间清料而发生堵料，所以要求空气炮在运行过程中依次从下到上释放。

4 结语

空气炮有效解决大型废石输送系统转运站因含泥较重而导致频繁堵料问题，随着矿山设备大型化及智能化，更多矿山企业将会采用胶带输送系统来完成废石的输送，空气炮将在排岩系统转运站堵料方面得到更多的应用，并且空气炮使用比较经济、维护简单及寿命长等特点。