大山厂富家坞4#铁板本体结构改进及矿仓改造

周一鸣

（江西铜业股份有限公司德兴铜矿，江西 德兴 334224）

德兴铜矿为进一步加大该富家坞矿区的生产规模，2017年7月扩能新建的6089粗碎站系统正式投产，该系统配备的是8*3.4m铁板给矿机（以下简称4#铁板），负责转运破碎机破碎的矿石至钢芯胶带上。该系统运行过程中，4#铁板使用不到半年就出现了许多问题：铁板托轮易失效、托轮维修困难、链板维修困难、铁板本体负荷大、给矿不均匀等等。针对这一情况，提出对4#铁板本体结构改进及矿仓改造。

1 现场情况调查

1.1 铁板托轮易失效，维修更换困难

下图为铁板上托轮结构图，铁板上托轮共安装5列，除左、右两边边托轮（每边各安装4个边托轮）外，中间配备了3列中间托轮（每列各安装30个中间托轮）。左、右两侧边托轮靠链环带动，起承载作用。运行一段时间后，大部分上托轮出现轴承卡死，托轮内、外侧磨损严重等现象，造成运行期间噪音大，电流逐渐上升。不仅如此，托轮损坏后，维修难度系数高。维修中间托轮时，因为中间托轮完全压在链板下面，更换时需拆除托轮上方部分链板才能更换；维修边托轮时，因为边托轮内侧为粉矿仓，在更换边托轮时，维修人员只能在外侧进行维修，同时因为外侧被槽钢挡住，维修空间很小，导致边托轮内侧的螺栓无法拆除，只能用割刀割除，而且边托轮被压在链板下面，再加上外侧为固定式（3、4个托轮底座安装在槽钢上，且槽钢焊死）。维修时只能先用手拉葫芦将2～3个边托轮的链板同时吊起，再用割刀割掉底座螺栓，最后跨过槽钢吊出底座，更换一个边托轮需要花费4个小时左右。

图1 托轮排布示意图

1.2 铁板矿仓无缓冲装置，衬板更换难度大

仓库采用的是钢筋混凝土结构，且有安装矿仓衬板来保护钢筋混凝土结构本体，衬板是固定在混凝土预埋的内套上。衬板磨穿后，造成衬板后期更换难度大。矿仓落矿口无减压装置，链板在矿仓落矿口处承载矿石量大，间接影响承载托轮、链板、链环等设备使用寿命。

1.3 生产过程容易造成塌矿和洒矿现象

遇到泥巴矿时，由于铁板设计的排矿口尺寸（H*L=1.95*3.16）偏大，链板的速度慢，铁板下矿会出现严重的“塌矿”现象，导致下矿至钢芯胶带上的矿石分布不均匀，矿石在胶带运输机上呈“连体山”型，超出皮带边缘拦矿角度造成“洒矿”现象，严重影响系统正常生产。

2 改造方案

为解决如上问题，提出对铁板本体结构改进及矿仓改造。

2.1 托轮的改进

（1）改进中间托轮的承载方式：将铁板3列中间托轮改为4列QU120重轨，将20#槽钢作为底座焊接在铁板箱式支撑上，将4列6米长的QU120重轨焊接在槽钢上。并在原有的链板底部焊接耐磨块，保证链板耐磨块与重轨间隙5mm，代替原托轮支撑作用。

（2）改进边托轮的安装方式及承载能力：因回程托轮承载的重量小，将托轮底座内侧改为挡板形式固定，外侧改为螺栓连接，更换边托轮时，只需要先拆除外侧螺栓，然后抽出活动底座即可更换托轮，提高检修效率。因上边托轮为主要承载托轮，承载重。为提高托轮使用寿命，单边各增加4组托轮，并加大托轮轴径。

2.2 铁板矿仓的改造

（1）敲除铁板下部2.4m混凝土，改为钢板结构：“切割”矿仓下半段的钢筋混凝土结构，同时保证未切除的上部分钢筋混凝土结构的强度和完整性，切割部分高度为2.4m。将矿仓基板按照衬板排布钻好孔，焊接在原切割部分混凝土结构处（如下图2所示）。切掉后的部分利用工字钢、槽钢、筋板、锚杆等钢材作为矿仓支撑装置来支撑矿仓，同时基板安装在钢结构上，衬板安装在基板上。同时为防止出现塌矿现象，将排矿口尺寸进行最大化缩小，由改造前的H*L=1.95*3.16m，改为H*L=1.6*2.5m，缓解塌矿现象。

（2）增加矿仓死角，并加装减压方钢：在落矿点重新设计矿仓死角，形成死角后，矿石会堆积在基板上，既能保护周围的衬板，又能在下矿时起到缓冲的作用（如下图3所示）。在下矿点上一圈四个面上端，加装加压方钢来保护衬板，同时也能有效起到减少链板载重的作用（如图4所示）。

图2 铁板矿仓改变前后对比图

图3 加装加压方钢示意图

图4 矿仓排矿口尺寸及缓冲装置示意图

3 改造后的效果

铁板本体结构经过改造后，铁板托轮使用寿命明显提升，且大大减少托轮更换难度。铁板矿仓改进后，铁板承载负荷相对减少，出矿口塌矿现象得到有效改善，矿石在胶带运输机上呈均匀状态，避免了皮带运行期间“洒矿”现象。

4 结论

（1）合理选用重轨替代中间承重托轮，可以减少劳动强度、维修成本。

（2）合理设计矿仓落矿口处的缓冲装置，不仅可以减少铁板本体承载负荷，也可以间接提高托轮使用寿命。

（3）合理设计矿仓出矿口尺寸，可以缓解出矿口塌矿现象。

（4）通过此次综合铁板本体结构改造及矿仓改进，提供了铁板与胶带运输机矿石转运。

性能优化的参考依据，在同类矿山行业值得推广和应用。