摘要：在煤矿开采作业过程中，破碎站是十分重要的基础设施。而随着我国煤矿开采作业规模的不断扩大，大型半移动式双齿辊破碎站已经逐步成为我国煤矿开采中一种重要的破碎站。本文介绍几种常见的露天煤矿开采破碎站种类，并针对神华准格尔能源有限公司露天煤矿中的大型半移动式双齿辊破碎站的具体应用进行相关内容的阐述。
关键词：半移动式；双齿辊破碎站；控制系统；应用分析
一、几种常见的破碎站
在一般情况下，矿产开采过程中所获得的岩矿物料的抗压强度都要比岩矿的抗剪强度以及抗张强度高出许多，具体的数值比例大约为10：1。因此，针对这一特点在破碎站的设计中，针对岩矿物料的破碎处理都是通过对物料施加剪切以及拉伸作用力，利用破碎轮齿区域施力破碎后排出。而常见的露天矿产破碎站主要有以下几种。
（1）移动式破碎站
这一类型的破碎站具备给料、破碎以及输送三方面的功能，通过安装履带或者轮胎能够实现随着矿产开采作业面的移动而移动。移动式破碎站的应用能够取代矿产开采中自卸卡车的应用，从而降低设备采购的成本。
（2）固定式破碎站
固定式破碎站一般布置在矿场的破碎车间，牢牢固定在地面无法移动，一般情况下，一座固定式破碎站与该破碎站所在的矿山开采寿命同步。这一类型的破碎站在工作规模与破碎效率方面比较优秀，但是运输成本与人工成本往往比较高。
（3）半移动式破碎站
这一类破碎站是移动式与固定式破碎站之间的一种过渡方式，在半移动式破碎站的设计中，要求设备能够便于安装与拆卸移动，设备主体与地表有牢固连接，需要合理选择放置位置，尽量提高在同一位置的使用周期，破碎站随露天矿的开采，需进行移设，移设周期为2-3年，移设采用355T履带搬运车。目前在我国的煤矿开采中已经有了较为广泛的应用。一般情况下，半移动式破碎站主要由给料设备、破碎设备以及卸料设备这三部分组成。
二、大型半移动式双齿辊破碎站选型设计与结构特点
2.1神华准格尔能源有限公司露天矿矿物料性质简介
露天矿物料性质为：入料是块毛煤，煤的最大抗压强度为400kg/cm2，入料松散密度为1.1t/m3。破碎的物料为毛煤，含有40-60℅的矸石，包括砂岩、油母页岩。矸石的抗压强度为600kg/cm2以下，毛煤的粒度范围在0～1800 mm，其中有一半的毛煤粒度在250 mm以上。平均全水分约为12%，其中外在水分约为6%。因此，根据该露天矿场的特点，在破碎站的选择中，应选择大型半移动式双齿辊破碎站。
半移动式破碎站一般由5个部分组成：受料斗、重型板式给料机、破碎机、胶带输送机及电气控制室。而这一类型的破碎站的结构特点表现如下。
2.2受料斗
根据本公司露天矿产开采作业的性质特点，选择容量为350吨受料斗，受料斗可供154吨和108吨卡车卸料，设有一个或两个卸车位，通过设置挡车墙来限定卡车的卸料点位置。受料斗的两侧将设计为足够高以避免卡车卸车时洒料。料斗的物料卸落处设有抗冲击的钢板，受料斗壁内安装有耐磨衬板。
2.3板式给料机
板式给料机是大型半移动式双齿辊破碎站实现正常运转的重要结构，板式给料机的主要作用是将岩矿物料从受料斗运输至破碎机中，是破碎站的重要运输设备。在一般情况下，板式给料机的设备组成主要有三部分，分别是（1）传动部件、（2）机座部件、（3）工作部件。其中，传动部件主要以悬挂安装的形式安装在破碎站的主轴上，从而实现设备安装流程的简化，降低设备安装的难度与工作量。而板式给料机的工作部件主要是主动轴组件、链板组件、改向轴与张紧装置这几个部分组成。
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2.4双轮辊筛分破碎机
双轮辊筛分破碎机是大型破碎站中的重要设备，在型号上本公司选自MMD双轮辊筛分破碎机。在实际应用中，MMD筛分破碎机有大的刚度和足够的强度，能够有效满足矿山的重负荷运行，设备运行过程中产生的作用力大部分被转化为内力作用在破碎机机架上，少部分作用在基础上。因此设备运行的稳定性与安全性都得到了很好的保证。MMD筛分破碎机的具体原理如下，利用两个配有大齿牙、小轴径的破碎辊，高扭矩低速旋转破碎物料。而应用MMD独特的筛分破碎技术主要有三个：三段破碎过程、旋转筛分、深度螺旋布齿。该破碎机破碎物料时，无须预先筛分。齿牙配置就像旋转的筛子，允许小于出料粒度的物料直接通过破碎腔。物料在物料裂隙处受破碎齿牙的折弯和剪切作用下进行破碎，物料的三个方向尺寸均能得到有效控制。破碎机两侧的机架上有大量的纵向和横向焊接的中碳钢加强筋。在破碎机机架的上方和下边都预先钻好的连接孔，能方便的与受料斗和出料溜槽连接。侧面耐磨板方便更换。
2.5胶带运输机
设置胶带运输机为2台，1台为排料胶带机，负责将破碎后的煤料运输到下游胶带上，1台为粉煤胶带机，放置于刮板机下方，负责收集板式给料机回程的洒料，转载到排料胶带机上，一并运输到下游胶带。物料从破碎机出料口排出，由排料皮带输送机将其输送转载到下游地面运输皮带上。设计运输能力为2500吨/小时。胶带机设有拉绳、跑偏、打滑、堵料开关、制动器。
三、大型半移动式双齿辊破碎站的应用
3.1大型半移动式双齿辊破碎站的工作流程
大型半移动式双齿辊破碎站的具体工作流程如下：（1）由自卸卡车实现对于破碎站的喂料，将原煤物料运输至受料仓中存放；（2）由破碎站的板式给料机进行物料的输送，主要是将原煤物料输送至破碎机中；（3）由双齿辊破碎机对原煤物料进行破碎处理；（4）将破碎完成的原煤物料由带式输送机运走。
3.2大型半移动式双齿辊破碎站的应用场合分析
在实际情况中，针对破碎站的应用，需要设计人员充分考虑露天矿场的地面情况以及对于破碎站的工作能力要求。在一般情况下，我们将生产能力能够达到2000吨每小时的破碎站成为大型破碎站。因此大型半移动式双齿辊破碎站主要应用于有台阶的大型露天矿区，在具体设计中，主要是利用矿场地面的台阶作为安置破碎站受料仓的平台，采用板式给料机作为运输设备。这样一来能够有效降低破碎站安装过程中的工作量，同时能够降低原煤物料输送距离，实现减少成本与提高效率的目标。
3.3大型半移动式双齿辊破碎站的控制系统
在破碎站控制系统设计中，以PLC为主控制器，控制室设置人机操作面板供管理人员进行监控。电气系统配置中高压开关柜包括：一台高压开关设备作为6KV交流进线；两台高压开关设备分别控制筛分破碎机主电机的正、反转（400KW）；一台高压开关设备控制给料机（200KW）；一台高压开关柜为6KV/400V变压器的馈出柜和一台PT柜（提供100V电源和失压保护）。高压开关柜采用手车式结构。低压开关柜：主要为排料胶带正反转（132kw）。而在控制系统的具体实施中，采用工业组态软件机作为上位机人机交互界面。在电气控制室设置与PLC相接的上位监控计算机，其通信端口可接入网络，供集控室对破碎站进行实时监控，以实现管理的信息化和网络化。具体的上位机主要功能如下，（1）显示每一台设备的运行状况；（2）实现对破碎站的远程控制；（3）显示破碎站生产过程中的故障信息；（4）显示每一个电源回路的动作信号；（5）监视电动机和轴承的温度；（6）监视破碎机等主要电动机的运行电流。
四、总结
随着我国经济的不断发展，在社会各行各业的日常生产经营活动中对于各种矿产资源的需求量在不断提高。因此，我们需要重视起对于矿产资源的开采利用水平。目前，在大型露天煤矿的开采作业中，大型半移动式双齿辊破碎站是一种十分重要的设备，对于提高煤矿开采效率有着十分重要的积极意义。需要我们不断提高大型半移动式双齿辊破碎站的研发与应用水平，从而为我国的煤矿开采提供必要的技术支持。
参考文献：
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论文作者:黄威胜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签：移动式论文; 物料论文; 料斗论文; 破碎机论文; 露天论文; 原煤论文; 煤矿论文; 《基层建设》2017年第30期论文;