1、引  言
    錫林郭勒盟烏蘭圖嘎煤炭有限責(zé)任公司是以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)褐煤為主的露天煤礦，主要供應(yīng)客戶為錫林郭勒盟及周邊地區(qū)的電廠。電煤在煤炭顆粒大小上要求比較高，根據(jù)客戶需求公司引進(jìn)了破碎站。破碎站是露天礦開采半連續(xù)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，起著承上啟下的作用。所以破碎站的日生產(chǎn)量成了露天礦生產(chǎn)的命脈。2008年4月錫林郭勒盟烏蘭圖嘎煤炭有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱烏煤公司）為滿足客戶對(duì)煤炭產(chǎn)量及質(zhì)量的要求，引進(jìn)了一臺(tái)德國(guó)哈茲馬克公司生產(chǎn)的型號(hào)為SB1315的破碎機(jī)。其價(jià)值為1 000萬元，小時(shí)生產(chǎn)能力粒度在200 mm以下為700 t/h，粒度在300 mm以下為800 t/h。烏煤公司設(shè)計(jì)粒度為200 mm以下，冬天由于錫林郭勒盟地區(qū)氣溫偏低導(dǎo)致煤的凍塊大，煤的硬度也相應(yīng)增大，破碎機(jī)不能達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，經(jīng)測(cè)算冬天的小時(shí)生產(chǎn)能力為650 t左右。生產(chǎn)工作人員及破碎機(jī)管理人員在生產(chǎn)管理過程發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)過破碎機(jī)破碎的原煤有30%粒度小于200mm，這些煤不需要破碎就可以達(dá)到煤炭市場(chǎng)的要求，即破碎站在破碎過程中產(chǎn)生了一些無用功。隨著客戶對(duì)原煤的需求逐漸減少，而破碎煤的需求日益增多，破碎機(jī)的日生產(chǎn)量不能滿足客戶的需求。為提高破碎站的生產(chǎn)效率同時(shí)達(dá)到節(jié)能減排的目的，必須充分利用破碎機(jī)，減少無用功。技術(shù)人員對(duì)破碎站進(jìn)行了系統(tǒng)的分析并提出了破碎機(jī)改造方案，公司領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)方案分析后針對(duì)破碎站在2010年11月進(jìn)行了一些改造。
2、破碎機(jī)改造綜述
    根據(jù)技術(shù)人員提出的破碎機(jī)技術(shù)改造方案，公司領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)人員進(jìn)行專項(xiàng)討論后，聯(lián)系了國(guó)內(nèi)知名廠家對(duì)破碎站的改造做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和報(bào)價(jià)。經(jīng)過對(duì)多家設(shè)計(jì)方案對(duì)比分析并結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀，公司對(duì)破碎機(jī)改造專項(xiàng)工程召開會(huì)議，分析利弊及工程的可行性。第一、為提高生產(chǎn)能力可以再引進(jìn)一臺(tái)同樣的破碎機(jī)，需要1000萬元，破碎機(jī)改造需要160萬元，從經(jīng)濟(jì)上對(duì)比，改造現(xiàn)有破碎機(jī)比較節(jié)省資金；第二、破碎機(jī)定貨、運(yùn)輸、安裝過程時(shí)間長(zhǎng)，大概需要3個(gè)月左右，不能馬上解決現(xiàn)在的生產(chǎn)困難，而對(duì)現(xiàn)有的破碎站進(jìn)行改造設(shè)計(jì)和安裝大概需要20d左右的時(shí)間，從時(shí)間上對(duì)比，改造現(xiàn)有破碎機(jī)更具可行性。分析后得出結(jié)論，改造現(xiàn)有破碎機(jī)節(jié)省了資金的同時(shí)能夠達(dá)到提高效率節(jié)能減排的目的，公司同意在原有破碎站的基礎(chǔ)上進(jìn)行一些技術(shù)改造
3、破碎站的初步改造
3.1破碎機(jī)改造
    破碎站改造主要內(nèi)容是，在原破碎站的基礎(chǔ)上增加一套震動(dòng)篩分系統(tǒng)。具體改造方法是在破碎站料斗上加設(shè)一個(gè)條形篩體，條形篩體寬與原破碎站料斗的寬度一致，與原破碎站料斗的夾角為450，在其下方設(shè)料斗、慣性振動(dòng)給料機(jī)和輸送皮帶及一些相關(guān)設(shè)備。其工作原理為，在單斗汽車運(yùn)到破碎站給料時(shí)，把一部分粒度在200 mm以上的煤，經(jīng)過篩體滑落到原破碎站進(jìn)行破碎，粒度在≤200 mm的煤經(jīng)過篩體落到料斗后經(jīng)過慣性振動(dòng)給料機(jī)到膠帶機(jī)后輸送到堆煤場(chǎng)地，可直接成為客戶所需的破碎煤。設(shè)計(jì)能力為粒度在≤200 mm的為500 t/h。安裝完成后可實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)兩個(gè)位置給料，一是改造后的篩體的上方，二是原破碎站料斗的西側(cè)，設(shè)計(jì)兩個(gè)給料位置是為了解決破碎站給料不足的問題。而在運(yùn)行期間經(jīng)測(cè)算生產(chǎn)能力約300t/h．沒有達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的原因主要是冬天氣溫低導(dǎo)致煤炭硬度大。具體安裝圖見圖1。
3.2輸送膠帶支柱基座設(shè)計(jì)
    輸送帶是破碎站的重要組成部分，在破碎站工作中要求輸送帶必須具有高度的穩(wěn)定性、平衡性，同時(shí)由于我礦使用的是半移動(dòng)式破碎站，輸送帶安裝的時(shí)候又要考慮方便移動(dòng)。針對(duì)這些特點(diǎn)，公司有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員按照“基礎(chǔ)要穩(wěn)定，移動(dòng)要方便”的原則對(duì)輸送帶支柱基礎(chǔ)提出了設(shè)計(jì)方案。在每個(gè)輸送帶支柱下設(shè)計(jì)重量為30。50 t的長(zhǎng)方體鋼筋混凝土基座，這樣首先做到了支柱要穩(wěn)定，保持輸送帶穩(wěn)定。將基座放置在設(shè)計(jì)好的輸送帶位置下方，在運(yùn)行過程中由于輸送帶受力不均衡可能出現(xiàn)兩側(cè)不在同一水平的情況，在使用過程中定期利用GPS-RTK測(cè)繪系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過調(diào)整基座保持輸送帶水平。在破碎站移動(dòng)時(shí)可以繼續(xù)利用該基座。
3.3破碎站卸料口安全擋墻設(shè)計(jì)
    破碎站使用過程中發(fā)現(xiàn)在使用振動(dòng)篩分系統(tǒng)前，破碎站卸料口是三面卸料，加裝篩分系統(tǒng)后，卸料口為兩面卸料，，而且兩個(gè)卸料口不在同一個(gè)水平面上，這就要求必須設(shè)置安全擋墻。在破碎站擋墻設(shè)計(jì)上征求了公司技術(shù)人員及施工單位的意見，從安全、經(jīng)濟(jì)、可行的角度出發(fā)，最后確定采用鋼板擋墻的設(shè)計(jì)方案。
4、破碎站改造試運(yùn)行
    完成破碎機(jī)初步改造后進(jìn)入破碎機(jī)改造試運(yùn)行階段，在試運(yùn)行期間經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)改造后存在以下問題：①輸送膠帶跑偏；②料斗粘料嚴(yán)重；③一級(jí)膠帶機(jī)頭位置灑煤嚴(yán)重；④存在安全問題。技術(shù)人員針對(duì)以上問題做了具體分析，得出以下結(jié)論：①膠帶跑偏主要原因是料斗口過大，給料時(shí)一次性給料量過多，落料時(shí)未落到膠帶的中心位置，致使落料對(duì)膠帶在一個(gè)方向有一個(gè)較大的沖擊，出現(xiàn)膠帶跑偏的現(xiàn)象。②料斗粘料嚴(yán)重主要原因是，冬天煤的粘度大；料斗的主要材料為鋼板，冬天溫度低，在落煤時(shí)煤接觸鋼板出現(xiàn)粘連現(xiàn)象，使料口越來越小，無法正常運(yùn)行。③一級(jí)膠帶機(jī)頭位置撒煤嚴(yán)重的主要原因是膠帶機(jī)頭位置的膠帶沒有兜住煤，致使撒煤嚴(yán)重。
    對(duì)于以上問題做了如下改進(jìn)：①把料口改小，主要起到落料時(shí)減緩對(duì)膠帶的直接沖擊，并把落料點(diǎn)調(diào)整到膠帶的中心點(diǎn)，解決膠帶跑偏的問題；②對(duì)于料斗粘料嚴(yán)重，煤的粘度大無法解決，主要是對(duì)料斗增加一些輔助設(shè)備，如震動(dòng)電機(jī)，安裝在料斗的側(cè)面，解決粘料嚴(yán)重的問題；③為解決撒煤?jiǎn)栴}在機(jī)頭位置的兩側(cè)設(shè)置一個(gè)擋料槽。
    在技術(shù)改進(jìn)后經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，以上問題得到了解決，可是又出現(xiàn)了一些小問題，如料口改小，給料速度減慢，膠帶不能滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)問題的出現(xiàn)經(jīng)分析是震動(dòng)機(jī)的振幅小，把振幅調(diào)大就可解決給料的問題。
5、經(jīng)濟(jì)對(duì)比
    (1)直接經(jīng)濟(jì)對(duì)比。引進(jìn)一臺(tái)新的德國(guó)哈茲馬克公司生產(chǎn)的SB1315破碎機(jī)，價(jià)值為1 000萬元，而破碎機(jī)改造需要160萬元，這樣就節(jié)約840萬。
    (2)間接經(jīng)濟(jì)對(duì)比。1臺(tái)新的SB1315破碎機(jī)，需要75 kW電機(jī)2臺(tái)，250 kW電機(jī)1臺(tái)，22 kW電機(jī)1臺(tái)，還需各種照明燈為1000 W的8盞，400 W的4盞，200 W的2盞，電機(jī)按每天20 h工作，照明燈按每天10h工作，電費(fèi)為0.83元/kWh，變壓器為800 KVA，1 kVA為19元，每月的基本電費(fèi)為15 200元，一年的電費(fèi)就需2 772 513元。改造后的振動(dòng)篩分系統(tǒng)需要2.5 kW的電機(jī)4臺(tái)，也是每天工作20 h，一年的電費(fèi)為60 590元。兩者對(duì)比單從電費(fèi)上振動(dòng)篩分系統(tǒng)比破碎機(jī)節(jié)省2 71 1 923元。破碎機(jī)改造振動(dòng)篩分系統(tǒng)需要的費(fèi)用約160萬元。這樣一臺(tái)新的SB1315破碎機(jī)的電費(fèi)就能夠改造一個(gè)振動(dòng)篩分系統(tǒng)。
    綜上所述，無論從直接經(jīng)濟(jì)效益還是從間接經(jīng)濟(jì)效益來看，改造破碎機(jī)要遠(yuǎn)比引進(jìn)破碎機(jī)劃算。
6、結(jié)語(yǔ)
    破碎站在露天煤礦采煤生產(chǎn)中的運(yùn)用越來越廣泛，起到的作用日益顯著。破碎站使用過程中會(huì)因?qū)嶋H情況不同存在問題。我礦在對(duì)半移動(dòng)式破碎站進(jìn)行技術(shù)改造后，達(dá)到了“節(jié)能、高效、移動(dòng)方便”的目的。