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1.       前言

煤倉堵塞一直是困擾煤炭發(fā)運(yùn)站的重要問題。堵煤不但影 響煤炭發(fā)運(yùn)生產(chǎn)效率，加大工人勞動(dòng)強(qiáng)度，處理不當(dāng)，還會(huì)對(duì)煤 倉整體強(qiáng)度造成破壞，埋下潛在安全隱患。雖然過去在煤倉防 堵、清堵方面采取過很多措施，但都不太理想，本文提出采用新 型振動(dòng)破拱器解決煤倉拱堵問題。

2.煤倉堵塞分析

2.1煤倉內(nèi)煤的流動(dòng)狀態(tài)。

(1)煤在It倉內(nèi)的流動(dòng)是一個(gè)較為復(fù)雜的過程。在閥門關(guān) 閉情況下，整個(gè)煤倉中煤的重力和倉壁及閥門的反作用力相等， 這時(shí)煤倉中煤處于平衡狀態(tài)。當(dāng)閥門打開后，煤的重力首先破 壞了漏斗口附近的平衡狀態(tài)，煤顆粒自由落下，它原來的空間， 被上部或側(cè)部的煤顆粒所填充，顆粒的不斷移動(dòng)，形成煤流。當(dāng) 整個(gè)倉內(nèi)的煤從各自不同的位置同時(shí)向卸料口流動(dòng)時(shí)，這種煤 流是理想流動(dòng)狀態(tài)，即我們常說的整體流。

(2) —般煤倉底部收縮成正方錐形或圓錐形，橫截面由上 而下逐漸縮小。在煤流下降過程中，每下降一個(gè)微小高度，煤顆 粒均要重新排列，煤顆粒原有層面呈現(xiàn)不均勻下降，以適應(yīng)截面 收縮率的變化。隨著截面收縮率的增大，煤愈接近漏斗口，擠壓 錯(cuò)動(dòng)越大，加上煤固有的粘結(jié)作用，煤顆粒之間摩擦阻力也越 大，當(dāng)倉內(nèi)煤重力小于摩擦阻力時(shí)，煤流中斷，形成拱狀堵塞。

2.2影響倉內(nèi)煤流動(dòng)的因素。煤在倉內(nèi)流動(dòng)，依靠自重實(shí) 現(xiàn)卸料，其流動(dòng)性受到許多因素的影響，是否一定形成拱堵，主 要與下列因素有關(guān)：

(1)物料自身因素：煤的形狀、粒度、自然安息角、內(nèi)摩擦 角、濕度、堅(jiān)韌度、粘結(jié)性等。

(2)煤倉幾何尺寸因素:倉體整體結(jié)構(gòu)、放出口形狀、數(shù)目、 大小，漏斗的邊坡角等。

(3)操作及物料力學(xué)參數(shù)控制因素。

物料壓實(shí)度、應(yīng)力狀態(tài)、卸料方法、卸料過程的連續(xù)性、顆粒 的流動(dòng)性和卸料速度等。

3.目前采用防堵和清堵措施現(xiàn)狀

3.1從上述影響倉內(nèi)煤流動(dòng)的因素分析可清楚地看出，防 止和清除煤倉堵塞，主要應(yīng)根據(jù)不同煤型、煤質(zhì)來優(yōu)化煤倉設(shè)計(jì) 和改變倉內(nèi)煤的力學(xué)狀態(tài)。

(1)優(yōu)化倉體結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有煤倉堵塞大多數(shù)發(fā)生在煤倉下 口，貯倉和漏斗口的交界處，因此采取提高斗倉倉壁傾角或選用 通暢的斗倉結(jié)構(gòu)（如設(shè)計(jì)雙曲線形狀的斗倉）來保證煤流的暢 通。擴(kuò)大倉體斷面，避免集中卸載沖擊使倉體下部壓實(shí)而造成 結(jié)拱現(xiàn)象，防止倉體下部的堵塞。

(2)改進(jìn)倉體內(nèi)壁材料。選用耐磨光滑、耐沖擊的內(nèi)襯材 料，保證煤倉倉壁板完整無縫，減少煤流阻力。

(3)設(shè)置防堵清堵設(shè)備。

3.2目前多數(shù)煤倉在易結(jié)拱的部位安裝空氣炮裝置。結(jié) 拱堵塞后，空氣炮不能破拱清堵時(shí)，采用加長(zhǎng)風(fēng)管人工捅透，或 用大錘敲擊漏斗，用水槍清洗倉壁等措施。嚴(yán)重的用3�4支炸 藥爆破。實(shí)際生產(chǎn)中優(yōu)化改進(jìn)煤倉設(shè)計(jì)，很難全面適應(yīng)煤型、煤 質(zhì)多樣性的實(shí)際問題，不能完全避免煤倉堵塞。因此防堵清堵 的主要注意力必然集中在改變物料的力學(xué)狀態(tài)參數(shù)上。目前針 對(duì)煤倉堵塞問題采取的多項(xiàng)力學(xué)參數(shù)改進(jìn)措施，均不夠理想。 空氣炮越震越實(shí)，破拱作用不大。采用爆破處理，大錘敲擊，不 僅工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，且對(duì)倉體也帶來非常嚴(yán)重?fù)p壞。

4.新型振動(dòng)破拱器的應(yīng)用

新型振動(dòng)破拱器是利用改變物料力學(xué)參數(shù)狀態(tài)來解決煤倉 排堵問題的一個(gè)較好的方法。

4.1新型振動(dòng)破拱器工作原理。新型振動(dòng)破拱器由倉內(nèi) 振動(dòng)板、懸吊架、倉外激振源驅(qū)動(dòng)裝置組成，設(shè)備機(jī)體內(nèi)外分置。 振源采用動(dòng)量緩沖低頻振動(dòng)，雙向彈性矢量壓縮技術(shù)，區(qū)段振幅 異步倍增。振動(dòng)板懸吊裝置安裝在煤倉內(nèi)，漏斗口上部附近易 堵部位的土建倉壁上，清堵時(shí)跳躍式振動(dòng)清堵板與結(jié)拱堵塞的 煤料形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，改變物料力學(xué)參數(shù)，使煤倉下口至漏斗口的 物料活化，破壞瓦解物料形成的架橋結(jié)拱，達(dá)到防堵、清堵的目 的。

4.2新型振動(dòng)破拱器優(yōu)點(diǎn)。

(1)從其工作原理看具有明顯的優(yōu)越性。振動(dòng)破拱由面振 動(dòng)替代點(diǎn)振動(dòng)，克服了空氣炮定點(diǎn)震打的弊端，大面積清堵理 念，從底層消除堵塞，使清堵干凈徹底。

(2)材料耐磨、耐沖擊，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)，功率小， 破拱導(dǎo)流給料量大，操作方便，噪音小，安裝、維修簡(jiǎn)便。

(3)新型振動(dòng)式破拱器可以進(jìn)入DCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中 控制。運(yùn)行人員可根據(jù)DCS中給煤機(jī)給煤量變化情況手動(dòng)點(diǎn) 擊裝置驅(qū)動(dòng)按鈕，提前破除可能的堵塞現(xiàn)象；同時(shí)系統(tǒng)保證給煤 機(jī)一旦發(fā)生斷煤，能迅速啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，通過激振源的振動(dòng)儲(chǔ) 能，松動(dòng)堵塊，迅速清堵下料，下料通暢穩(wěn)定后自動(dòng)停止驅(qū)動(dòng)。

5.結(jié)束語

采用新型振動(dòng)破拱器解決煤炭發(fā)運(yùn)站中煤倉堵塞問題是一 種較為實(shí)用方法。其綜合了傳統(tǒng)煤倉溜槽破拱設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，克 服其他破拱設(shè)備針對(duì)各類煤種破拱、清堵，疏通煤流的缺陷和不 足，煤倉溜槽破拱疏通一次完成。驅(qū)動(dòng)裝置采用激振源，簡(jiǎn)化了 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，節(jié)能，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。一旦發(fā)生斷煤，能即 刻啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，破拱疏通一次完成，工作性能穩(wěn)定可靠。新型 振動(dòng)破拱器克服了以往空氣炮、加長(zhǎng)風(fēng)管、大錘敲擊的弊端，從 根本上解決了煤倉堵塞問題，新型振動(dòng)破拱器在發(fā)電廠和煤炭