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1、引  言
    錫林郭勒盟烏蘭圖嘎煤炭有限責任公司是以生產優質褐煤為主的露天煤礦，主要供應客戶為錫林郭勒盟及周邊地區的電廠。電煤在煤炭顆粒大小上要求比較高，根據客戶需求公司引進了破碎站。破碎站是露天礦開采半連續生產工藝系統中的關鍵組成部分，起著承上啟下的作用。所以破碎站的日生產量成了露天礦生產的命脈。2008年4月錫林郭勒盟烏蘭圖嘎煤炭有限責任公司（以下簡稱烏煤公司）為滿足客戶對煤炭產量及質量的要求，引進了一臺德國哈茲馬克公司生產的型號為SB1315的破碎機。其價值為1 000萬元，小時生產能力粒度在200 mm以下為700 t/h，粒度在300 mm以下為800 t/h。烏煤公司設計粒度為200 mm以下，冬天由于錫林郭勒盟地區氣溫偏低導致煤的凍塊大，煤的硬度也相應增大，破碎機不能達到設計生產能力，經測算冬天的小時生產能力為650 t左右。生產工作人員及破碎機管理人員在生產管理過程發現，未經過破碎機破碎的原煤有30%粒度小于200mm，這些煤不需要破碎就可以達到煤炭市場的要求，即破碎站在破碎過程中產生了一些無用功。隨著客戶對原煤的需求逐漸減少，而破碎煤的需求日益增多，破碎機的日生產量不能滿足客戶的需求。為提高破碎站的生產效率同時達到節能減排的目的，必須充分利用破碎機，減少無用功。技術人員對破碎站進行了系統的分析并提出了破碎機改造方案，公司領導及相關負責人對方案分析后針對破碎站在2010年11月進行了一些改造。
2、破碎機改造綜述
    根據技術人員提出的破碎機技術改造方案，公司領導及相關人員進行專項討論后，聯系了國內知名廠家對破碎站的改造做了詳細的設計和報價。經過對多家設計方案對比分析并結合生產現狀，公司對破碎機改造專項工程召開會議，分析利弊及工程的可行性。第一、為提高生產能力可以再引進一臺同樣的破碎機，需要1000萬元，破碎機改造需要160萬元，從經濟上對比，改造現有破碎機比較節省資金；第二、破碎機定貨、運輸、安裝過程時間長，大概需要3個月左右，不能馬上解決現在的生產困難，而對現有的破碎站進行改造設計和安裝大概需要20d左右的時間，從時間上對比，改造現有破碎機更具可行性。分析后得出結論，改造現有破碎機節省了資金的同時能夠達到提高效率節能減排的目的，公司同意在原有破碎站的基礎上進行一些技術改造
3、破碎站的初步改造
3.1破碎機改造
    破碎站改造主要內容是，在原破碎站的基礎上增加一套震動篩分系統。具體改造方法是在破碎站料斗上加設一個條形篩體，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，在其下方設料斗、慣性振動給料機和輸送皮帶及一些相關設備。其工作原理為，在單斗汽車運到破碎站給料時，把一部分粒度在200 mm以上的煤，經過篩體滑落到原破碎站進行破碎，粒度在≤200 mm的煤經過篩體落到料斗后經過慣性振動給料機到膠帶機后輸送到堆煤場地，可直接成為客戶所需的破碎煤。設計能力為粒度在≤200 mm的為500 t/h。安裝完成后可實現破碎機兩個位置給料，一是改造后的篩體的上方，二是原破碎站料斗的西側，設計兩個給料位置是為了解決破碎站給料不足的問題。而在運行期間經測算生產能力約300t/h．沒有達到設計生產能力的原因主要是冬天氣溫低導致煤炭硬度大。具體安裝圖見圖1。
3.2輸送膠帶支柱基座設計
    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定性、平衡性，同時由于我礦使用的是半移動式破碎站，輸送帶安裝的時候又要考慮方便移動。針對這些特點，公司有關專業技術人員按照“基礎要穩定，移動要方便”的原則對輸送帶支柱基礎提出了設計方案。在每個輸送帶支柱下設計重量為30。50 t的長方體鋼筋混凝土基座，這樣首先做到了支柱要穩定，保持輸送帶穩定。將基座放置在設計好的輸送帶位置下方，在運行過程中由于輸送帶受力不均衡可能出現兩側不在同一水平的情況，在使用過程中定期利用GPS-RTK測繪系統進行監測，通過調整基座保持輸送帶水平。在破碎站移動時可以繼續利用該基座。
3.3破碎站卸料口安全擋墻設計
    破碎站使用過程中發現在使用振動篩分系統前，破碎站卸料口是三面卸料，加裝篩分系統后，卸料口為兩面卸料，，而且兩個卸料口不在同一個水平面上，這就要求必須設置安全擋墻。在破碎站擋墻設計上征求了公司技術人員及施工單位的意見，從安全、經濟、可行的角度出發，最后確定采用鋼板擋墻的設計方案。
4、破碎站改造試運行
    完成破碎機初步改造后進入破碎機改造試運行階段，在試運行期間經觀察發現改造后存在以下問題：①輸送膠帶跑偏；②料斗粘料嚴重；③一級膠帶機頭位置灑煤嚴重；④存在安全問題。技術人員針對以上問題做了具體分析，得出以下結論：①膠帶跑偏主要原因是料斗口過大，給料時一次性給料量過多，落料時未落到膠帶的中心位置，致使落料對膠帶在一個方向有一個較大的沖擊，出現膠帶跑偏的現象。②料斗粘料嚴重主要原因是，冬天煤的粘度大；料斗的主要材料為鋼板，冬天溫度低，在落煤時煤接觸鋼板出現粘連現象，使料口越來越小，無法正常運行。③一級膠帶機頭位置撒煤嚴重的主要原因是膠帶機頭位置的膠帶沒有兜住煤，致使撒煤嚴重。
    對于以上問題做了如下改進：①把料口改小，主要起到落料時減緩對膠帶的直接沖擊，并把落料點調整到膠帶的中心點，解決膠帶跑偏的問題；②對于料斗粘料嚴重，煤的粘度大無法解決，主要是對料斗增加一些輔助設備，如震動電機，安裝在料斗的側面，解決粘料嚴重的問題；③為解決撒煤問題在機頭位置的兩側設置一個擋料槽。
    在技術改進后經過一段時間的運行，以上問題得到了解決，可是又出現了一些小問題，如料口改小，給料速度減慢，膠帶不能滿負荷運轉。這個問題的出現經分析是震動機的振幅小，把振幅調大就可解決給料的問題。
5、經濟對比
    (1)直接經濟對比。引進一臺新的德國哈茲馬克公司生產的SB1315破碎機，價值為1 000萬元，而破碎機改造需要160萬元，這樣就節約840萬。
    (2)間接經濟對比。1臺新的SB1315破碎機，需要75 kW電機2臺，250 kW電機1臺，22 kW電機1臺，還需各種照明燈為1000 W的8盞，400 W的4盞，200 W的2盞，電機按每天20 h工作，照明燈按每天10h工作，電費為0.83元/kWh，變壓器為800 KVA，1 kVA為19元，每月的基本電費為15 200元，一年的電費就需2 772 513元。改造后的振動篩分系統需要2.5 kW的電機4臺，也是每天工作20 h，一年的電費為60 590元。兩者對比單從電費上振動篩分系統比破碎機節省2 71 1 923元。破碎機改造振動篩分系統需要的費用約160萬元。這樣一臺新的SB1315破碎機的電費就能夠改造一個振動篩分系統。
    綜上所述，無論從直接經濟效益還是從間接經濟效益來看，改造破碎機要遠比引進破碎機劃算。
6、結語
    破碎站在露天煤礦采煤生產中的運用越來越廣泛，起到的作用日益顯著。破碎站使用過程中會因實際情況不同存在問題。我礦在對半移動式破碎站進行技術改造后，達到了“節能、高效、移動方便”的目的。