空气炮在鄂尔多斯地区储煤仓的应用
空气炮使用说明书
容积 （L）
50 60 75 100 150 160 170 200 220 300
KZ 型空气炮
KZ-K 型空气炮
14 接头
13 弯头
内径 r （mm）
350 350 400 400
喷口 （mm）
50
12 排水塞
型号
喷口 A B C 工作压力 （mm） （mm）（mm）（mm） （MPa）
冲击力 功率 重量 11 法兰 （N） （W） （Kg） 10 石棉橡胶垫
容量 L
14 30 50 75 100 150
160
170
300
500
A B C ФD mm mm mm mm
535 290 400 219 610 375 480 312 700 430 568 362 980 486 680 412 1170 486 870 412 1190 580 890 512
100
560 250 185
100
560 210 185
100
685 260 190
125
870 285 190
125
ФH 吊环孔
14 14 14 16 16 18 18 18 18 18
-3-
Ф 孔中心距
125 125 125 180 180 180
180
180
210
210
K
工作压力 冲击力 爆炸能量
物料在料仓内滞流起拱，已成为各种类型的料仓不可避免的共同弊病。要改善料仓 内物料的流动性，以最安全、最节能、最迅速在破除料仓起拱、堵塞、粘仓，使其保持 生产过程的连续性，就必须设置最先进最理想的破拱清堵助流装置。
我公司生产的空气炮清堵器，经机电部第六设计研究院、天津水泥工业设计研究院 审定，机电部郑州机械研究所进行性能测定，各项技术指标均达到国际同类产品水平， 荣获省、市名优产品证书及科技成果奖，质量稳定，被国家建材、化工、机电行业定为 生产空气炮清堵器的定点企业。产品已在国内各行业广泛应用，并打入国际市场。
储煤仓空气炮破拱系统的设计
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式中： d 为管径， m m ； q v 为气体体积流量， q v ＝ Q(273+ t) ，m3/ h；w 为流速，w＝10 m/ s；P 为破拱 ──── 2 731P 器的工作压力，MPa。 根据煤矿地面系统 (选煤厂) 的设计经验，选择 DN25～DN50 的管径即可满足要求。
经 验
论文编号：1001-3954(2010)13-0118-02
储煤仓空气炮 破拱系统的设计
刘静川
中煤邯郸设计工程有限责任公司 河北邯郸 056031
煤
炭储存仓是煤炭生产系统不可或缺的储存缓冲 环节。在工程应用中，煤仓内的煤炭有时会压 实粘结成拱或粘壁，使煤炭不能从料口排出，减少煤 仓容量，从而影响煤炭生产系统的正常运行。空气炮 (又叫破拱器或清堵器) 是防止和消除煤仓起拱、粘仓 和堵塞等现象的专用装置，代替了传统的人工捅捣、 压风喷吹、炸药爆炸、机械震动和滑磨板等一些效果 差、不安全且耗资大的破拱助流办法。因空气炮具有 结构简单、使用方便、冲击力大、安全节能、可自动 控制和不损伤仓斗等优点，是目前较理想的破拱助流 装置。
第 38 卷 2010 年第 13 期
作，可设操作平台。空气炮的安装方位及角度应尽量 设法减少排气管的气流阻力，以减少能耗。
隔大于 120 s，据此确定破拱系统的控制方式。 控制系统可采用手动、气动单个控制，也可采用 自动控制系统完成单个和成组放炮、定时自动放炮等 控制方法。自动控制系统可采用可编程控制系统，运 行人员依据操作面板上的按纽，对空气炮系统进行顺 序控制。也可进入整个生产系统的集控，实现无人看 管控制。
[1] 孙娅茹，芦建兵，李振强. 炼锌电炉飞溅式冷凝器的改进实践 [J]. 中国有色冶金，2005(3)：39-41. [2] 李剑锋. 湿式除尘风机改造成功 [J]. 煤矿机械，2006(3)：156. [3] 郑东强，彭担任，何荣经. 矿用局部通风机的性能与改造 [J]. 矿山机械，2009(7)：31-34. [4] 王长虹. KGSC-1 型高压水雾湿式除尘风机在西曲矿的应用 [J]. 山西焦煤科技，2007(4)：18-20. □ (收稿日期：2010-02-10)
运用空气炮防煤仓堵塞方法理论探析
运用空气炮防煤仓堵塞方法理论探析单位：雁南矿机运队作者：田利日期：2010.3.20运用空气炮防煤仓堵塞方法理论探析作者：田利摘要：煤仓堵塞时采用炸药崩仓存在着危险性大、处理速度慢等缺点，为降低安全生产事故几率，加快生产进程，本人结合雁南矿安全生产实际情况，提出采用空气炮处理煤仓堵塞。
针对煤在仓内流动的两种主要状态，进行了仓内物料的受力分析，介绍了空气炮在煤仓防堵中的有效应用；同时还分析了空气炮的工作原理，提出了空气炮的安装过程。
关键词：炸药煤仓堵塞空气炮一、前言雁南矿主井煤仓由于煤质水分大、仓内滞留起拱等原因，经常发生煤仓堵塞，堵塞后采用炸药爆炸的方法，不仅给安全带来极大的隐患，也严重地影响煤矿正常生产。
要改善煤仓内原煤的流动性，以安全、节能、迅速的方法破除煤仓起拱、堵塞、粘仓，保持生产过程的连续性，就必须设置先进、理想的破拱助流装置。
空气炮是以突然喷出的压缩气体的强烈气流，以超过一马赫(音速)的速度直接冲入贮存散体物料的闭塞故障区，这种突然释放的膨胀冲击波，克服了物料静摩擦，使容器内的物料又一次恢复流动．它是利用空气动力原理，工作介质为空气，由差压装置和可实现自动控制的快速排气阀、瞬间将空气压力能转变成空气射流动力能，可以产生强大的冲击力，具有结构简单、冲击力大、安全、节能、自动控制、操作简单、不损伤仓斗等优点，是目前最理想的破拱助流装置，同时也能更有效地促进安全生产。
二、煤仓堵塞的原因分析要想搞清楚煤仓堵塞的原因，就必须先了解煤在仓中的流动原理。
煤在仓内的流动是由它自身的重力引起的，其运动状态主要有两种：1、整体流(图1(a))整个仓内的物料同时从各自的位置流向卸料口，称整体流，这是仓内物料流动最理想的状态。
2、管状流(图1(b，c，d))在煤仓中心部位有相当于卸料口大小的物料呈柱状向卸料口运动，其他区域是处于停滞状态。
这种状态使煤仓有效容积相对减少，同时增加煤仓卸料时物料的粘结、起拱，形成煤仓堵塞。
破拱器在煤矿煤仓的应用及常见故障分析处理
故障原因 ： 向润安装有误 ； 密封圈漏气 ； ①单 ② ③器腔 内有水 或
其使用优 点 ： 静音动作 ， ① 噪音低 ， 无污染 ； 无泄露 设计 ， 有效利 用能量 ； 不会压缩煤仓内原煤 ； ②最低 限的维护保养 ： 简单移动部件、 无马达、 无轴承 、 无需润滑 ； 强而有力的喷爆力 ， 有效范 围广 ； 喷爆 ③
可靠、 检修方便即可。安装时应尽量设法减 少排气管气流 阻力 ， 以减 少能耗。 其排气 口应朝下 ， 以防器 口进入污水 、 杂物而影响效果。 破拱
原煤等物料的闭塞故障区 ， 这种突然释放的膨胀冲击波 ， 克服 了物料 静摩擦 ， 使容器内的物料又一次恢复流动。 ２破拱器特点
用。
４ 常 见 故 障 与处 理 ４１ 破 拱 器 不 能 充气 ．
０ 引 言
煤矿企业的地面、 井下、 洗煤厂等都有煤仓。 煤仓因湿煤 、 大块较 器体上的放水塞也应向下 ， 能最大 限度地放出器体 内的水 分。 多矸 石 煤而 在 内部 起拱 接 连 或 因煤仓 内煤 长 时 间 未放 积 压 滞 结在 ～ ３３ 操 作 系统 ． 起， 形成不能流动 闭塞故障区， 煤仓下 口给煤机放不 出煤 ， 俗称滞眼。 破 拱 器 的操 作 十 分 灵 活 ， 采 用 手 动 、 动 单 个控 制 ： 时 自动 可 气 定 这个问题也 困扰煤矿企业生产 ， 传统处理 方法 ： 人工捅捣 ， 压水喷冲， 放炮等控制方法。操作时先打开手动球阀 ， 气体便 自动进入器体 ， 需 炸药爆炸 ， 机械震动等。其效果差、 不安全 。破拱器（ 又叫空气炮和清 要 放炮 时 ， 一 下 起 动 按 纽 ， 按 给换 向 阀一 个 气信 号 。 破 拱器 即通 过 排 堵器） 就是防止和消除各种类型煤仓的煤起拱、 仓、 眼等现象的 粘 堵 气口喷出强大冲击气流 ， 能量释放后 自动恢复充气状态 ， 随时可完成 专用装置。使用时爆破冲击能量大 ， 危害 ， 无 无污染 ， 降低 了劳动强 第 二个 工 作 循环 。 度， 确保 了安全生产 ， 目前一种经济、 是 理想、 安全 的防堵 眼设备。 ３４ 注 童事 项 ． １破拱器工作原理 破拱器全部安装完毕后 ， 经认真检查 ， 问题再 向破拱器充气 ， 无 破拱器就是以煤矿管路供风 的空气为介质 ， 利用空气动力原理 ， 并进行密封检查 ， 合格后可进行放空炮试验 ， 试验时可先用较低的压 其 内部 的差 压 装置 和 可 实 现 自动 控 制 的 快 速排 气 阀 ，瞬 间将 空 气压 力试放 ， 问题再逐 步升至最高工作压 力， 无 安全合格后可正式投入使 力能转 变成空气射流动力能，产生强烈气流突然直 接冲入贮存散体
空气炮工作原理和应用介绍
排放过程中，根据重力 原理搬运物料
如需推动物料经过水平 距离，高冲量的排放力 是必须的。
通常使用吹管。有时也 会用到扇型喷嘴。
轻的/蓬松的/多孔的物料
采用高冲量的排放， 阻止物料吸收能量。
通常需要多台空气炮。 一般使用吹管。
沿墙清扫
冲击空气以其初始速度在其发散前推开物料, 物料推开的 距离取决于初始速度和空气数量.
沿墙清扫 3
放完一炮后, 新的堆积又形成了, 如果一炮不能把物料推开足够距离, 堆积就会变得越来越厚. 我们绝对需要能够作用足够距离的空气炮, 这意味着空气峰值冲击力越大越好 否则我们需要更多的炮.
许多因素对其产生作用，比如 :
➢ 厚度 ➢ 形状 ➢ 湿度 ➢ 密度 ➢ 压力
剪力 (1)
同样方法, 红色和蓝色2个样 品平放在面板上。
使面板倾斜一个角度A，将导 致上面的蓝色样品滑动，这 个角度A就是内部摩擦力角度。
A
拱型
坡度陡与坡度平相比，产生拱形的情况要小。
料仓和煤仓内的散装物料堆积
为什么对于空气炮来说, 峰值冲击力 大小非常重要, 因为峰值冲击力的大 小不仅影响到可以冲开多坚固的堵塞 物, 还影响到作用的范围.下面用沿墙 吹扫的效果做一说明.
沿墙清扫1
空气炮出口遇到第一层物料. 我们需要一定速度的空气推开这层物料.推开这层物料的难易程度取决于物
料特性和状况. 一般来说这层物料还是容易解决
如果没有压力使活塞关闭, 储气罐内的空 气力量促使活塞后退，打开排放口。
储存空气通过排放口变成强大气 流，喷入目标容器。
循环排放。
重复…
排放力
空气炮的排放性能
时间
排放力顶峰
“空气炮”在煤仓疏通中的应用
“空气炮”在煤仓疏通中的应用姜德生 高宝安 刘恩民（枣庄大兴矿业有限责任公司，山东 枣庄 277319）摘 要大兴公司开采的2煤、3煤具有强粘结性，主井卸载煤仓漏斗极易发生堵仓现象，频繁的堵仓问题既影响原煤的提升，又影响采煤工作面的正常正常生产等。
通过在卸载仓安装“空气炮”，解决了皮带运输系统的瓶颈问题，取得了良好的效果。
关键词主井卸载仓 强粘结性 “空气炮”中图分类号 TD235.39 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2017.02.019Application of "air cannon" in the bunker dredgingJiang De-sheng Gao Bao-an Liu En-min(Zaozhuang Daxing Mining Co., Ltd., Shandong Zaozhuang 277319)Abstract: NO.2, NO.3 coal seam in DaXing coal company has the strong adhesion, unloading bunker of the main shaft is prone to blocking, which not only affects the coal lifting, aslo affect the normal production , Through the installation of "air cannon" in the unloading bunker, the bottleneck problem of the belt conveyor system is solved, and obtained good results.Keywords: main unloading bunker binding strength "air cannon"收稿日期2016-12-01作者简介 姜德生（1972-），男，中共党员，高级工程师,1993年6月毕业于山东科技大学矿山机电专业，现任枣庄大兴矿业有限责任公司经理、党委副书记。
空气炮工作原理和应用介绍 ppt课件
空气炮原理
空气炮工作原理和应用介绍
• 需要非常强大的 排放力，破坏严 重堆积的物料。
空气炮原理
空气炮工作原理和应用介绍
• 进料管。 • 立管。 • 窑-入口 (进料
架)。 • 熟料蓖冷机。
空气炮原理
空气炮工作原理和应用介绍
• 大量的固体物料物体在一起，在容器中 无法进行运输和处理。
• 沙砾和轿车轮胎都是单独的物体。 • 一把沙砾或一堆1000个汽车轮胎就构成
空气炮工作原理和应用介绍
空气炮原理
空气炮工作原理和应用介绍
• 定量的压缩空气存储在气罐里 • 压缩空气通过固定端口瞬间释放 • 高强度气流直接冲击堆积物料
空气炮原理
空气炮工作原理和应用介绍
• 气罐容量 • 空气压力 • 阀门设计
空气炮原理
空气炮如何工作
空气炮原理
空气炮工作原理和应用介绍
3
此处打开，使空 气流入气罐，存 储起来。
排放冲量
空气压力
排放力顶峰
• 排放力顶峰呈线性增长, 幅度与空气压力增长相 当。
空气压力
空气炮原理
空气炮工作原理和应用介绍
• 阀门设计决定了空气炮的最大排放力。
–高效的阀门设计产生更强的排放。 –阀门设计一般，排放力也很一般。 –阀门效率取决于其打开速度 (越快越好)。
空气炮原理
为什么对于空气炮来说, 峰值冲击力 大小非常重要, 因为峰值冲击力的大小 不仅影响到可以冲开多坚固的堵塞物, 还影响到作用的范围.下面用沿墙吹扫 的效果做一说明.
• 曲线的形
.250 秒
状与它的
值没有关
500 磅 力
系。
.500 秒
空气炮原理
空气炮工作原理和应用介绍
浅谈空气炮在煤仓防堵中的应用及选型
方 法 ，其 设 备 就 是 空 气 炮 。它 代 替 了 人 工 捅 捣 、炸 药 爆
炸 、机 械 震 动 、滑 磨 板 等 一 些 效 果 差 、不 安 全 且 耗 资 大
的破 拱 助 流 办 法 。 其 优 点 是 清 堵 效 果 好 ， 自 动 化 程 度
高 ，维 修 工 作 量 极 少 ，无 公 害 ，无 污 染 ，不 仅 降 低 了 劳
．
桥形
形
拱 形
擘炉 形
图 １ 原 料 煤 仓 堵 塞 形 状
动 强 度 ，确 保 了 生 产 安 全 ，还 给 企 业 带 来 了 无 形 的 经 济
效 益 ，是 目 前 世 界 上 公 认 的 最 先 进 、最 经 济 、最 理 想 、
闫 志 成
（ 京华 宇 工程有 限 公 司 平 顶 山工作 区 ，河 南 平 顶 山 北 ４ ７０ ） ６ ０ ２
摘 要 ：分 析 了物 料 在 料 仓 内 滞 留起 拱 的 原 因及 主 要 形 式 ，论 述 了空 气 炮 产 品破 拱 助 流 的 基 本 原 理 及 操
作 控 制 方 法 ， 同 时 指 出 ，对 空 气炮 产 品 的选 型 ，应 根 据 料 仓 容 积 的大 小 及 仓 内各 种 物 料 的 特 性 及 结 团 程 度 选
２ 空气 炮 破 拱 助 流 的 基 本 原 理
空 气 炮 （ 叫 空 气 破 拱 助 流 器 或 清 堵 器 ） 突 然 喷 出 又 是 压 缩 气 体 的 强 烈 气 流 ，以 超 音 速 直 接 冲 入 贮 存 散 体 物 料 的 闭 塞 故 障 区 。 这 种 突 然 释 放 的 膨 胀 冲 击 波 ， 克 服 了 物
空气炮说明书
精品文档空气炮说明书空气炮是以压缩空气的脉冲力推动散装材料的工作系统，是防止和清除各种类型料仓、料斗、水泥预热器和管道分叉及矿山溜井、溜坡的物料起拱，粘仓闭塞等现象的专用装置。
广泛用于煤炭、冶金、化工、水泥、电力、矿山、钢铁、焦化等行业。
具有能耗低、能量大、噪音低、安全可靠、投资小、易维护等特点，是一种理想的破拱清堵设备。
空气炮系统是由一台或多台安装在贮存器上的空气炮组成的。
空气炮本体充入压力为0.4-0.8Mpa 由球阀控制的工业用空气或氮气时，空气炮即充气。
压缩空气是由安装在炮体上的进气孔进入并通过活塞进行密封的，炮本体的压力等于管路的压力时，气流为静态，空气炮就可以等待工作指令了。
通过启动电磁阀，快速排放阀和电磁阀之间的管路中的空气被释放。
这使得快速排放阀能够迅速释放顶住活塞的压力。
活塞立即被炮本体中的高压气流推回，高压气流通过喷管管路排出，释放出贮存在炮本体中的脉冲空气压力。
排出的空气经过喷管管路进入贮存物料的闭塞事故区。
空气炮气罐的是按照国家规定的压力容器规范进行设计和制造的，符合压力容器质量标准。
空气炮的工作原理空气炮是利用气压平衡的原理, 先将压缩空气贮存于钢制炮体中, 当炮体内气压达到0.4 —0.8Mpa 时, 透过电动式气动元件操作, 切断压缩气流, 打开电磁阀的排气口, 活塞瞬间形成前后压力差, 迫使活塞后移, 打开排气口, 使压缩空气刹时向预定方向以超音速喷出, 利用压缩空气突然释放势能, 产生强烈冲击波, 直冲物料堵塞区, 克服物料的静摩擦, 使起拱的或粘冻结的物料再次恢复重力流动, 使堵塞消除, 工作连续;S 进气管道S '空气炮专用快速排气阀 B 活塞 C 排气管 D 筒体1 、打开进气阀门，空气通过S 进入炮体，由于活塞通过复位装置始终封闭排气口，活塞后部与炮体内相通，产生气压平衡。
2 、空气炮专用快速排气阀通电工作打开排气孔Q缸套中的空气顺利排出。
缸套内部无压力，在筒体内压缩空气的压力作用下，形成压力差，活塞迅速向右回返，打开排气管C,筒体内的压缩空气瞬间排出，冲击物料.空气炮的安装示意图安装技术要求1 、安装时喷射接管应向下布置，其角度与水平线应不小于15°；、气动控制时，炮体与气动控制阀之间的距离不得超过15 米；、气源各个接头部位及管路不得漏气。
分析鄂尔多斯地区储煤场的数字化建设
分析鄂尔多斯地区储煤场的数字化建设1不同储煤形式的优缺点在大规模煤炭生产过程中，煤炭储存是一个重要环节，在鄂尔多斯地区的储煤场形式有以下几种。
1.1长条形储煤场长条形储煤场储一般采用栈桥落煤，地道返煤。
煤炭产品从落煤栈桥落入储煤场，自然堆积，形成煤堆。
落煤栈桥高度一般在20m左右，每一条落煤栈桥可覆盖宽度50m左右。
储煤场的长度由储煤场容量决定，储煤场越长，储煤量也越多。
长条形储煤场生产过程为：煤炭产品通过带式输送机运至储煤场上方的落煤栈桥，落煤栈桥顺着储煤场的长方向贯穿整个储煤场，上面设有卸料小车，来煤经卸料小车卸至储煤场自然堆积；储煤场下设有地道返煤，每个长条形储煤场设一条返煤地道，每条返煤地道中布置一条返煤带式输送机，储煤场的煤通过给煤机均匀给到返煤带式输送机上，然后经返煤皮带运至下一级用煤环节。
目前鄂尔多斯市境内有不少煤炭集运站都采用了长条形栈桥落煤储煤场，用来大规模储存煤炭。
长条形储煤场储煤主要优点：采用栈桥落煤、自然堆积的方法堆煤，可实现自动化堆煤；返煤能力可调节，能满足快速装车的需要；储煤场采用全封闭结构，环保效果好；储煤场可划分为多个单元，可同时储存多个煤种的原煤。
主要缺点：煤棚内作业环境差、煤尘大；自然返煤率约在60%～70%，剩下30%～40%左右的煤需要通过推土机辅助作业。
1.2球形储煤场球形储煤场也叫做半球式储煤场，储煤场平面投影为圆形，圆心处设落煤塔，储煤场下设返煤漏斗和返煤地道。
落煤塔高度一般在38m左右，储煤场采用球形网架结构维护。
生产过程为：受煤坑来煤运至储煤场的落煤塔内，通过落煤塔自然堆积。
储煤场下采用地道返煤，每个储煤单元设一条返煤地道，每条返煤地道中布置一条返煤带式输送机，储煤场的煤通过给煤机均匀给到返煤带式输送机上，运至下一用煤环节。
主要优点：采用落煤塔卸煤，落煤塔高度高，受力好，结构上更合理，占地小，容量大，储煤场全封闭，对周围环境污染小，返煤能力可调节，能满足快速装车的需要。
空气炮助流清堵技术在磨矿仓改造中的应用
•节能环保•收稿日期:２０２０－０８－１０作者简介:刘彦民(１９８１－),男(汉族),河北邢台人,安徽开发矿业有限公司机械动力科机械工程师.空气炮助流清堵技术在磨矿仓改造中的应用刘彦民(安徽开发矿业有限公司,安徽霍邱２３７４６２)㊀㊀摘要:结合某选矿厂磨矿仓储存矿料粒度小和含水率高等性质,分析了矿仓堵塞的原因和主要形式,介绍了常用的助流清堵方式的工作原理㊁优缺点和应用效果,提出采用空气炮来解决该磨矿仓的堵塞问题,通过分析矿料堆积产生的危害和影响,确定了矿仓堵塞的形式㊁空气炮的型号选择和安装位置,有效解决了磨矿仓的堵塞难题,保证了矿山的安全生产和经济效益,为其他矿山正常运行提供了参考依据.关键词:磨矿仓;矿料堵塞;空气炮;助流清堵中图分类号:T D ４５㊀㊀文献标识码:B ㊀㊀文章编号:１６７１－８５５０(２０２０)０６－００５７－０４０㊀引言矿仓是常见矿山选矿设备,主要用来储存各种原料,起着调节生产流程㊁控制物料供给和均衡选矿工艺过程的作用,其结构形式多为钢筋混凝土或钢结构制成的上方呈方形或圆形,下方呈方锥形或圆锥形的漏斗仓.矿料进入矿仓中,受其自身含水率㊁粒度大小和表面性状等物理因素影响,在矿料流动所产生的较大挤压力作用下,矿料间的相互黏附力增强,矿料与仓壁的摩擦力也随之变大,引起矿料黏壁堵塞,导致出现起拱㊁粘壁㊁堵塞等问题,使得连续稳定供料能力降低,严重影响正常生产,甚至造成重大安全事故和经济损失[１].据工程现场勘查和调查研究发现,矿仓堵塞的主要形式有漏斗状堵塞㊁拱状堵塞㊁粘团滚动堵塞和井状堵塞四种,见图１.当前,矿仓堵塞问题在粉煤灰㊁石灰粉㊁铁矿粉㊁石膏粉等各类矿山企业依然普遍存在,解决矿仓堵塞仍是工程技术人员面临的一大难题.A 漏斗状堵塞㊀B 拱状堵塞㊀C 粘团滚动堵塞㊀D 井状堵塞图１㊀矿仓常见堵塞类型国内外早期常采用人工捅矿㊁人工爆破㊁高压水冲洗等措施来解决矿仓堵塞,但这些措施清堵效率低且安全性极差.目前,常见的矿仓助流清堵措施有机械助流㊁机械振动法助流㊁空气炮助流㊁机械与气动联合助流等.矿仓助流清堵措施的选择受矿料的性质(含水率㊁粒度等)㊁矿仓的结构(矿仓截面尺寸与出料口数量㊁漏斗处侧壁的锥度㊁矿仓材质等)以及矿料在矿仓内的停留时间等因素影响制约[２].因此,结合工程实际选择合适的矿仓助流清堵措施对提高生产效率㊁降低设备运行成本和对周边环境污染㊁避免工人和设备安全隐患等具有很重要的现实意义.１㊀常见的矿仓助流清堵方式１ １㊀机械助流机械助流常用的方法有在矿仓内铺设衬板或安装疏堵机等[３].其中,铺设衬板主要是通过采用摩擦系数低且重量较轻的陶瓷㊁１６M n 和高分子材料等制成的衬板来减少矿料与矿仓内壁的粘附力,从而达到清堵效果.该方法受矿料物理性质影响较大,使得衬板清堵效果变差,反而会加重堵塞.疏堵机主要是通过在矿仓内安装机械装置带动可上下运动的齿耙或可上下左右摇动的刮片将结块㊁堵塞的矿料刮下,见图２.该方法受疏堵机安装位置影响,齿耙或刮片不能形成全方位运动,易产生工作死角,当停止工作时还会阻挡矿料流出形成新的堵点.另外,疏堵机机械装置结构复杂㊁制造和使用维修成本比较高,性价比不高.７５第１８卷㊀第６期２０２０年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀矿㊀业㊀工㊀程M i n i n g E n g i n e e r i n g㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀１ 摇杆;２ 固定架;３ 减速器;４ 曲柄;５ 螺旋机构;６ 螺旋;７ 电机;８ 胶带;９ 摇杆电机;１０ 刮片;１１ 横轴图２㊀摇杆机构示意图１ ２㊀机械振动法助流机械振动法助流常见的形式有变频振动器㊁声波振动器㊁喷气振动垫等.变频振动器助流主要是通过在矿仓外壁安装高速电机或振动电机来产生周期或非周期的机械振动来敲打仓壁,从而使矿料间的黏合力减小,增强矿料的流动能力,实现助流清堵目的[４].该方法装置结构简单㊁安装使用成本低,主要适用于低含水率的矿料.声波振动器助流主要是通过金属振动膜片使压缩空气产生周期性波动,高频振动声波在矿仓中可周期性的改变矿料颗粒间的黏合力,进而增强其流动能力,达到助流清堵的目的[５].该方法生产效率高,使用维护费用低,主要适用于低含水率和粒度小的矿料.喷气振动垫助流是通过安装在矿仓内壁的喷气振动垫使压缩空气产生强烈的高频振动,在振动力和喷吹力的共同直接作用下,结块堵塞矿料的流动能力得到提高,从而达到助流清堵目的[６],见图３.该方法同样适用于低含水率和粒度小的矿料.１ 电磁阀;２ 减压阀;３ 球阀;４ 振动垫组;５ 空气入口;６ 空气导杆;７ 矿仓壁;８ 气垫图３㊀喷气振动垫示意图１ ３㊀空气炮助流空气炮助流是利用空气动力原理,工作介质为空气,由于差压装置和可实现自动控制的快速排气阀,瞬间将空气压力能转变成空气射流动力能,可以产生强大的冲击力,是一种清洁㊁无污染㊁低耗能的理想清堵吹灰设备[７],见图４.１ 气源;２ 球阀;３ 滤水器;４ 油雾器;５ 逆止阀;６ 电磁阀;７ 按钮;８ 储气罐;９ 喷爆排气管图４㊀空气炮装置结构示意图空气炮的工作原理是在空压机向密闭容器内压缩空气,当容器内压力增高,其体积在缩小,根据气体平衡方程P １V １＝P ２V ２,被压缩的空气具有了压缩势能.空气炮利用储气罐内压缩空气的瞬间快速释放所产生的强大高速膨胀气体转化为动能及冲击力,迫使矿仓内部潮湿而产生堆积的矿料松散而产生流动性,以达到清堵,助流的目的.空气炮储气罐内气体受压力差作用向外排气时,初始启动阶段,进入排气口的压缩空气为亚音速气流,此时,随着气流断面减少,速度增加,即气流通过收缩的排气口时,其气流速度由亚音速变为音速.气流以音速冲出排气口时,气流断面近似无限增大,随气体急速膨胀增速,产生超音速冲击气流.超音速气流产生的冲击力作用在物料上,使得因粘结,压实,起拱的散状物料破碎或移动,从而实现破拱,清堵,助流的效果.１ ４㊀气动助流气动与机械破拱联合助流是将气动助流和机械破拱助流结合起来的一种新型助流清堵技术.其中气动助流(见图５)主要是利用低压气体为工作介质,通过在矿仓中沿仓壁向下和沿矿仓径向布置多组助流喷嘴,以减小矿料与仓壁的摩擦阻力和矿料颗粒之间的内摩擦力,再辅以机械破拱机构的捣碎作用,可有效解决矿料成团堵塞漏斗出料口的现象,达到助流清堵的目的,见图６.８５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀矿㊀业㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第１８卷㊀第６期图５㊀旋风式气动助流清堵结构示意图图６㊀气动助流＋机械破拱助流方案设计示意图综上所述,矿仓的助流清堵方式受矿料的类型㊁含水率高低㊁粒度大小㊁矿仓材质以及结构形状等因素影响,在实际工程应用中,需根据厂矿的实际情况,综合考虑设备安装㊁使用㊁维修㊁安全和环保等要求,选择合适的矿仓助流清堵方式.结合某选矿厂磨矿仓储存矿料的粒度为０~１２m m ,且大部分产品粒度较细,且粉矿较多.为防止粉尘污染环境,矿料在进入磨矿仓前,经安装在胶带机头部的喷淋装置向矿料进行喷水达到抑制扬尘,从而导致频繁出现矿料堆积㊁粘壁㊁漏斗堵塞,矿仓内部形成天井㊁起拱等现象,给生产带来了极大影响.为解决上述问题,通过对矿仓结构和物料堆积性质进行综合分析,并对常见的助流清堵方式分析基础上,提出采用空气炮技术来解决磨矿仓的堵塞难题.２㊀矿料堆积产生的危害及影响２ １㊀生产成本影响堆积的矿料造成矿仓容量减小,矿料缓冲时间缩短,致使上道破碎工序的设备频繁开停机,设备动力成本增高;其次,矿料堆积堵塞漏斗,使球磨给矿不均匀,造成生产效率低,生产成本增高.２ ２㊀设备及工艺管理影响由于设备频繁开停机,间接造成设备检修时间不能得到有效保障,给设备维修维护管理增加了难度;并且矿量不稳定,直接影响了选矿指标的稳定控制.２ ３㊀安全管理危害为了保证球磨机给矿不中断,在初期生产中采取的措施是人工定期清理矿仓,不但增加了职工繁重的清仓工作,还给安全生产带来极大安全隐患.３㊀空气炮应用技术应用分析３ １㊀磨矿仓物料堆积成因及结构形式分析选矿厂磨矿仓设计结构为平底形式结构,矿料粒度为０~１２m m ,且含水量大,因此就造成矿仓内矿料粘壁㊁堵塞漏斗,导致球磨机供料不均匀,影响生产效率问题.通过现场观察,矿仓的堆积矿料有漏斗状堵塞㊁拱状堵塞㊁粘团滚动堵塞和井状堵塞四种,见图１.由于矿仓内堆积矿料的形式比较复杂,采用常规的疏通方式,如在漏斗上安装电振或人工清堵等措施匀无法解决以上问题.通过查阅资料利用空气炮技术可以有效解决散状物料在储存容器中堆积问题.３ ２㊀空气炮选型分析根据现场矿仓堆积矿料的结构形式,确定起拱,堵料发生的部位,在这些地方有针对性的配置空气炮.为保证获得足够的冲击力,通过计算确定压缩空气气压及储气罐容积.通过对矿仓起拱,堵料的成因及物料特性进行综合分析,矿仓内堆积的物料为潮湿粘性物料,因此针对性的选择了扇形喷嘴,使用出风面积大,让空气炮的冲击力作用在更多的物料上,这样保证了矿料打散后,矿料整体的流动性得到恢复[３].３ ３㊀空气炮安装部位确定空气炮在应安装在料仓易被阻塞的适当部位,因此,安装部位的确定是关键技术,安装位置不对的时候对矿仓有一定的负面作用.主要表现在,起不到疏通物料堆积的作用,造成设备和动力的浪费;其次不合理的开孔会影响料仓的强度,造成潜在的隐患;再次,位置不合适会造成空炮,有一定的噪音污染.根据现场情况及矿仓内堆积物料形式,确定在矿仓６个下料口各安装１台X H VL １００型空气炮,安装９５２０２０年第６期刘彦民㊀空气炮助流清堵技术在磨矿仓改造中的应用位置在下料口上方.这样可以通过空气炮的定时喷爆,推动矿仓内物料上下窜动,从而形成流动性,解决料口堆积堵塞问题.为确保矿仓内物料的正常流动,在矿仓中下部,环绕矿仓均布安装６台X H V 型空气炮,以对粘结在仓壁的物料进行喷爆,促使矿料形成流动性.空气炮的喷爆方式采用P L C 程序控制,其喷爆时间参数设计为可以根据现场情况,进行自由设定和调整方式,见图７.图７㊀料仓下料口空气炮安装示意图４㊀结语针对矿仓经常性堵塞问题,进而影响工厂正常生产运行,提出采用空气炮解决了矿仓的堵塞问题.采用的空气炮通过自动控制系统,按预定时间间隔放炮,有效地解决了矿仓口堵塞问题,确保了矿仓的有效容积;安装空气炮后,球磨的供矿量可以通过胶带的变频调速自由控制供矿量,并且能够保证矿料稳定,提高生产效率的同时,也对稳定指标控制起到了决定性作用.经过一年多的生产实践证明,空气炮技术取得了明显的经济效益,保证了矿山选矿设备的正常运行,为其他矿山企业提供了成功经验.参考文献:[１]钟林,雷泽勇,雷林,等．国内料仓助流清堵方式探讨[J ]．机械工程师,２０１６(１２):６３－６５．[２]吴忠群,李刚,吉万健．矿仓清阻系统的研制与应用[J ]．现代矿业,２０１２(６):１２４－１２５．[３]赫崇俊．实用新型疏堵机在本钢矿槽改造中的应用[J ]．烧结球团,２０１０,３５(２):４１－４４．[４]史新国,齐帅,程岩,等．煤仓堵塞现象与疏通装置设计[J ]．煤矿机械,２０１３(１２):１４２－１４３．[５]潘邵来,韩莉,申占河．声波清灰技术在煤粉仓中的应用[C ]．２００５全国有色金属自动化技术与应用学术年会论文集．长沙:中国有色金属学会,２００５．[６]陈兰武．刍议料仓的助流措施[J ]．玻璃,２０１２(２):２０－２５．[７]陈于海,胡城,杨俊．空气炮在和尚桥选矿厂中的应用[J ]．现代矿业,２０１５(９):２５２－２５３．A p p l i c a t i o no f F l o w i n g Ｇa i d e da n dB l o c k a g e Ｇr e m o v a l T e c h n o l o g yb y M e a n s o fA i rC a n n o n i nR ec o n s t r u c t i o no fG r i nd i n g Bi n L I UY a n m i n(A n h u i D e v e l o p m e n tM i n i n g C o ,L t d ,H u o qi u ,２３７４６２,C h i n a )A b s t r a c t :I n c o m b i n a t i o nw i t h t h e p r o p e r t i e s o f s m a l l p a r t i c l e s i z e a n dh i ghw a t e r c o n t e n t o f t h e o r em a t e r i a l s t o r e d i n t h e g r i n d i n g b i n o f a b e n e f i c i a t i o n p l a n t ,t h i s p a p e r a n a l y z e s t h e c a u s e s a n dm a i n f o r m s o f o r e b i nb l o c k a g e ,i n t r o d u c e s t h ew o r k i n g p r i n c i p l e ,a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e sa n da p p l i c a t i o ne f f e c t so ft h ec o m m o n l y u s e df l o w i n g Ｇa i d e da n db l o c k a ge Ｇr e m o v e d m e t h o d s ,a n d p r o p o s e s t h a t a i r c a n n o n s h o u l d b e u s e d t o s o l v e t h e b l o c k a g e p r o b l e mof t h eg r i n d i n g b i n ．Th r o u g h a n a l y zi n gt h e h a r ma n d i n f l u e n c e o f o r em a t e r i a l a c c u m u l a t i o n ,t h e f o r mo f o r e b i nb l o c k a g e ,t h e t y pe s e l e c t i o n a n d i n s t a l l a t i o n p o s i t i o n of a i r c a n n o na r e d e t e r m i n e d ,t o e f f e c t i v e l y s o l v e t h eb l o c k ag e p r o b l e mo f o r e g r i n d i n g b i n ,e n s u r e th e s a f e p r o d u c ti o na n de c o n o m i c b e n e f i t s o f t h em i n e ,a n d p r o v i d e a r e f e r e n c eb a s i s f o r t h en o r m a l o pe r a t i o nof o t h e rm i n e s ．K e y wo r d s :o r e g r i n d i n g b i n ;b l o c k a g e o fm i n e r a lm a t e r i a l ;a i r c a n n o n ;f l o w i n g Ｇa i d e da n d p l u g g i n g r e m o v a l ０６㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀矿㊀业㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第１８卷㊀第６期。
空气炮在解决快速定量装车煤仓堵塞中的应用
总第214期2021年第2期机械管理开发MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTTotal214No.2,2021父皿DOI:10.1砧25/l4-1134/th.2021.02.124空气炮在解决快速定量装车煤仓堵塞中的应用嘟杰(山西兰花能源集运有限公司，山西晋城048400)摘要：分析了煤仓堵塞的原因，基于空气炮在清除煤仓堵塞中的意义，提出了空气炮在清除煤仓堵塞中的具体应用措施，包括强化操纵控制力度、提升操作的规范性和做好空气炮的选型和布置工作。
分析认为，应用空气炮清除煤仓应遵循具体的操作要求和标准，确保在合理清除煤仓堵塞的同时，注意各种事项开展，进而加快煤仓堵塞的清除速度。
关键词：空气炮清除煤仓堵塞应用中图分类号:TD529.1文献标识码：A文章编号：1003-773X(2021)02-0290-021煤仓堵塞的原因目前在煤仓实际应用的过程中,堵塞问题较多，主要涉及到卡塞问题、结拱问题和黏壁问题。
首先，对于卡塞问题而言，发生的原因就是在煤仓超限制卸入煤块，在漏口周围的区域卡塞，由于卡塞的煤块体积很大，相互之间也会出现卡咬的现象，会形成较为稳定的外壳，导致煤仓出现堵塞的现象。
其次，结拱问题发生的原因很多，一般情况下就是原煤处于高度压实状态的时候会出现结拱的问题，多发生于断面很小的漏口位置，也可能会出现在垂直仓的下部分区域、煤仓坡度变化幅度较大的区域,如果不能被及时清除，也会导致煤仓出现堵塞的问题。
最后，黏壁问题的发生原因，就是煤炭中的水分含量较高，很容易聚集在漏口的位置,在煤炭压实之后,会和仓壁紧密黏结，最后出现黏壁的问题。
除此之外，煤炭中的水分含量快速增加,也会诱发煤仓堵塞的问题，是因为在水分增加之后,煤炭的黏结性会有所提升，流动性也会随之减小，相互黏结贴附在漏口区域或是仓口区域，从而岀现煤仓堵塞的现象〔日。
2空气炮在清除煤仓堵塞中的作用在清除煤仓堵塞的工作中，采用空气炮具有一定的价值，主要因为空气炮能够有效预防、清除煤仓料仓部分、料斗部分、水泥预热器窑道部分等，还能够有效清除黏壁部分、拱起部分等⑶,能够加快煤仓堵塞清除的速度,提升整体的处理工作效果。
检修煤仓空气炮方案
检修煤仓空气炮方案1. 引言在煤矿生产过程中，煤仓是储存煤炭的重要设施。
煤仓的正常运行对煤矿的生产和安全具有重要意义。
然而，由于煤炭的物理特性，容易产生结块的问题，影响煤仓的正常运行。
为了解决结块问题，采用空气炮进行检修是一种常见的方法。
本文将介绍一种检修煤仓空气炮的方案。
2. 方案设计2.1 系统组成检修煤仓空气炮方案包括以下主要组成部分：1.空气炮：通过压缩空气产生高速气流，清除煤仓内的结块。
2.控制系统：控制空气炮的启停、调节气流大小等参数。
3.管道系统：连接空气炮和煤仓，并传输气流到煤仓内。
2.2 空气炮选择选择适合的空气炮是保证检修效果的重要因素。
以下是几个选择空气炮的关键要点：•功率：根据煤仓的尺寸和结块情况确定所需的空气炮功率。
•压力：根据煤仓的高度、结块程度等确定所需的空气炮压力。
•排气量：根据煤仓内的结块情况和清理要求，选择适当的空气炮排气量。
•可靠性：选择具有良好可靠性和稳定性的空气炮，以确保长期可靠运行。
2.3 控制系统设计控制系统用于控制空气炮的启停、调节气流大小等参数，以下是控制系统的设计要点：•控制面板：设计易于操作和监控的控制面板，用于手动控制空气炮的启停和参数调节。
•自动控制：引入传感器和反馈装置，实现自动控制功能，根据煤仓内的压力、温度等参数自动调节气流大小。
•安全保护：设计安全保护装置，如压力传感器，当煤仓内的压力超出设定范围时，自动停止空气炮运行，以保障设备和人员的安全。
2.4 管道系统设计管道系统用于连接空气炮和煤仓，并传输气流到煤仓内，以下是管道系统的设计要点：•材质选择：选择耐腐蚀、耐高温的材料制作管道，以满足煤仓环境的要求。
•管道布置：根据煤仓的结构和气流传输要求，合理布置管道，确保气流能够均匀地分布到煤仓内各个区域。
•连接方式：选择可靠的连接方式，如焊接或法兰连接，防止气流泄漏导致能效下降。
3. 施工与调试在施工与调试阶段，需要按照以下步骤进行：1.安装空气炮：根据设计要求，将空气炮安装在合适的位置，如煤仓的顶部。
煤仓防堵设备(风炮)
三、工作原理空气炮清堵器是以突然喷出的压缩空气的强烈气流，以超过一马赫的速度或高于音速的速度直接冲入贮存散装物料的闭塞事故区，这种突然释放的膨胀冲击波克服了物料的静摩擦，使仓中的物料又一次恢复重力流动。
空气炮的工作原理如图：1、打开供气阀门，压缩空气经由电磁阀S进入气缸A，同时通过单向阀进入贮气罐D，（图一）2、气缸A中的压缩空气迫使活塞P移向位置C。
封闭贮气罐D，此时空气炮处于待发射状态，（图二）3、启动电磁阀或气动控制阀，S换向，A中余气经S排出，A、D压力失去平衡，P受D压力作用很快回移，同时D中的压缩空气通过喷射管在几微秒之内喷射出去。
（图三）四、空气炮的主要技术参数破拱器(空气炮)安装1、空气炮(破拱器)也称-清堵器在料仓易被阻塞的适当部位，在料仓设计预留孔或现场切割一个孔把空气炮喷管焊接（或用混凝土固接）在仓壁上，然后与空气炮排气管焊接或用法兰连接，气包用螺扣或钢条吊于仓壁或其它构筑物上（见图五a），也可在检修平台或仓壁上焊接支架固定（见图五b），以加强气包的稳固性。
2、安装时空气炮排气管（仓内部分）应朝下布置，与水平线夹角不得小于15°，空气炮喷射管与排气口连接不得设置弯头、弯管，应直线连接，喷射管应尽量短一些，最长不得超过 1.2米。
气动控制时，气包与气动控制阀之间的距离不得超过15米。
3、二位三通电磁阀应安装在紧靠气缸进口的进气管上，二位三通电磁阀与气缸的连接管道长度不得超过30毫米，不得设置弯头、弯管，以免放炮时影响活塞回复时间，从而影响爆炸能量。
4、气源各个接头部位及管路不得漏气，使用的压缩空气必须经过过滤、清洁、干燥、保持压力稳定。
最大工作压力为0.8MPa，工作压力越高，爆炸能量越大，形成的冲击力越大。
压缩空气单独供气时，空气压力较高、压力稳定、压力损失较小，空气炮的清堵效果好。
压缩空气集中供气时应考虑加装压力表，监察气压情况，以免管路损失过大，影响空气炮工作或降低工作效果。
装贮系统中应大力推广应用空气炮
装贮系统中应大力推广应用空气炮
脱师禄
【期刊名称】《煤矿设计》
【年(卷),期】1992(000)004
【摘要】导致煤仓堵塞的原因复杂,尤其是井下煤仓堵塞事故频繁,严重影响生产,威胁安全,甚至造成人身伤亡,采用先进技术杜绝煤仓堵塞事故,已成当务之急.一、国内外生产实践证实空气炮(AinCannon)是预防和清除料仓堵塞的安全、高效设施七十年代初,前联邦德国研制出空气炮,安全、高效地解决了水泥生产中的堵塞问题,继而,在煤矿、火电、化工、焦化、钢铁等工业部门迅速得到采用和推广.现德国、英国、美国等工业发达国家都有生产空气炮的专业工厂.德国VRS公司和英国Linenann公司都是生产空气炮的专业公司,并以空气炮技术承包解决工业生产中的堵塞问题.
【总页数】6页(P37-42)
【作者】脱师禄
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TD529.1
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天山电力300兆瓦锅炉原煤仓加装空气炮工作全面结束
天山电力300兆瓦锅炉原煤仓加装空气炮工作全面结束
天山电力7、8号两台300兆瓦锅炉由于原煤仓挂煤、堵煤、起拱现象较为频繁，原来一直使用疏松机进行振打疏松，发生堵煤时利用人力敲打原煤斗，但对一些严重粘煤、挂煤的原煤仓效果不明显，致使机组运行中多次发生给煤机堵煤、断煤，造
今年8
9月26
部调试正常投入使用，运行人员一方面根据原煤仓下煤是否湿、是否存在堵煤现象自行就地操作空气炮，另一方面积极和燃料运行人员做好联系工作，得知有粘煤现象时，进行空气炮的操作，防止给煤机断煤、甩负荷事故的发生，经过试验效果明显。
这也是公司精益化管理、设备治理、设备技改工作取得的又一成效，减轻了运行操作、检修维护人员的劳动强度，为公司的安全经济运行提供了可靠保证。
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收稿日期:2008-11-04
作者简介:李林魁(1953-),毕业于山西矿业学院,高级工程师,现任内蒙古煤矿设计研究院信息档案处处长;孟海霞,女,现在内蒙古煤矿设计研究院工作。
空气炮在鄂尔多斯地区储煤仓的应用
李林魁,孟海霞
(内蒙古煤矿设计研究院,内蒙古 呼和浩特 010010)
摘 要:本文通过储煤仓堵塞的现象及原因,空气炮的特性,空气炮失效形式和预防措施,鄂尔多斯地区地面生产系统储煤仓防堵、破拱选择空气炮的设计和应用,证明目前储煤仓采用空气炮防堵、破拱仍然是形之有效的。
关键词:储煤仓;空气炮;防堵破拱
中图分类号:T D564 文献标志码:C
文章编号:1008-0155(2009)02-0067-02
鄂尔多斯地区煤炭资源丰富,储藏量较大,随着近年来煤炭市场的需求,该地区煤炭开采力度不断加大。
地面生产系统的储煤仓直径设计也扩大为515-30m,仓容量为4000~12000t 。
多数矿井虽为干法筛分,但由于煤仓直径大、高度高、储煤容量重,加之有的矿井储煤粒度较小(0~13mm),致使一些储煤仓发生了堵煤现象,这样不仅不能发挥煤仓应有的作用,反而严重地影响正常生产。
因此,研究如何防止煤仓堵塞问题是很有必要的。
1.煤仓堵塞的原因分析
引起煤仓堵塞的因素,多种多样,归纳起来大体上有外在的和内在的两个方面,外在因素是:煤仓的结构形式,施工质量,煤的外在水分和煤在仓中的储存时间等;内在因素是:煤的黏结性,灰分含量及性质,硬度和粒度组成等。
因此首先要分清堵塞性质、原因及其采取解决的办法。
1.1卡塞现象
其主要原因是大量的超限煤块卸入仓内,卡塞现象多数发生在煤仓的漏口附近,由于块料大而互相之间发生卡咬,在某一段时间内形成了一个很稳定的外壳。
1.2结拱现象
结拱堵塞现象较为复杂,受诸多因素的影响,其中主要是原煤的物理机械性质及其高度压实的影响。
结拱现象多发生在断面缩小的煤仓漏口处,垂直仓的下段及其煤仓坡度的急剧变化处。
由于原煤筛分分级后,有的粒度较小,特别是0~13m m 级含粉粒或小粒径料较多,由于细粒状为主的原煤,它的内摩擦力较大,同时还表现出较大的黏结力。
原煤湿度的增加会促进黏结力的增长,这就构成结拱堵塞的前提条件,物料的这种内力越大,流动性就会越小,结拱的可能性就越大,加之煤仓储煤高,使其压实度增加,贮料密度提高,因而内摩擦力和内聚力都会增加,这就使原煤中的内力可能超过其重力,因而仓内原煤失去流动性而发生结拱堵塞现象。
1.3粘壁现象
由于煤中含有一定的水分,靠近仓壁或漏口壁的积煤,受存煤压实的影响被挤压在仓壁上,与仓壁紧密粘在一起,就出现了粘壁现象,另外,煤中含水量的增加也使煤仓堵塞的几率增大,这是因为水分增加使煤的黏结性提高,流动性降低,粘壁造成漏口缩小,从而造成煤仓堵塞。
2.储煤仓防堵破拱的设备选择。
我院在以前地面生产系统设计中,对储煤仓堵塞破拱曾经采取过多种措施,但实践中都不太理想,现在多数储煤仓运用了空气炮破拱防堵装置,对解决堵煤现象收到了明显的效果。
2.1空气炮的特性
2.1.1空气炮系统的构成与矿山使用的高压风相匹配,或单位配备空压机供风,使风源易得且有保障。
在煤矿地面储煤仓下每个炮对料仓只控
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制一个点,自成体系,放炮轮换互不影响。
对主管道压力影响不大,且压力系统能耗低,风机容量小。
2.1.2操作简单,灵活。
既可就地控制,亦可电控、气控,如果配有监控系统与电磁先导阀连锁,可以实现自动控制。
2.1.3适应性强。
对于不同煤质、水分、粒度以及煤仓的不同结构形式、大小等诸多条件,使用空气炮均可不同程度地取得较好的破拱效果。
2.1.4可以充分发挥煤仓的储煤和溜煤功能,不仅节省工程投资,而且可以人为地控制煤炭在仓内流动,无公害、无污染,使用安全。
2.2空气炮失效形式和预防措施
我院对鄂尔多斯地区一些矿区进行了调研,就空气炮的失效形式、失效预防措施及失效后的对策等进行一些探讨。
空气炮是利用热力学的原理,选择合适的设计参数,以工作压力0.4-0.8MPa压缩空气为能源,通过操纵空气工作的各种阀件,将高压空气储存在炮体内,利用单向阀,达到高速或超高速释放,瞬时在直通炮口产生巨大冲击力,对周围物料进行打击、疏松、达到防堵清堵的目的。
因此,失效原因可从内外两个方面来寻找。
2.2.1元器件失效引起系统的失效。
在使用过程中,除了活塞在使用一定年限要更换外,其他一般可靠度较高,出现故障时,可能是电磁阀和活塞等运动部件方面出毛病。
1)从电磁阀的结构看,其动作在于阀片的开启,一旦动作频繁,出现磨损,则会失效,严重影响整个系统的运行。
所以,质量可靠的电磁阀的阀片应是用合金制作,切忌用塑料片代替,若有磨损,也可采用一些有效修复办法。
如电磁铁与推杆频繁碰撞造成推杆磨损变短,不能将阀芯推入正常工作位置,可采用推杆加定位垫,来补偿磨损量。
2)空气炮开始使用时,活塞比较灵活,因此放炮成功率高。
随着时间的推移,活塞会磨损,因而活塞和气缸之间的间隙加大,产生漏气而使压力降低,导致大爆破能量降低,达不到破拱的目的;另外,如空气炮前期闲置不用,活塞生锈,增加摩擦力,而使推进速度降低。
若闲置不用时,也要进行保养,或每天至少放炮一次,以保证活塞或气缸之间的正常滑动。
2.2.2压风系统对空气炮失效的影响。
空气炮的能源是高压风,其风压高低是决定空气炮爆破能量的关键。
根据空气炮厂提供的主要性能特征表明,对于容量为300L的空气炮,压风机工作压力在0.4~0.8MPa之间,其冲击力可达4.5~12. 5kN。
从中可看出,工作压力增加一倍,冲击力增加将近二倍,而压力低于0.4M Pa时,则空气炮为哑炮。
应注意的是,一般空气炮打响后,管道内空气压力一般降低0.08~0.2M Pa,所以连续打炮时,第二炮不响。
因此第一炮打响后,要等气源恢复到额定压力时,再次打炮方有效。
压风机风源的质量对空气炮失效也有很大的影响。
要注意高压风中不能含有太多水分,一则水进入空气炮后会造成沉积,降低活塞的推力;二则高压风中含水分过多时,使爆破能量大减,甚至成为哑炮。
为防止水进入炮中,在空气炮破拱系统中要加装油水分离器,并且管道尽管避免埋入地下,避免由空压机压出的温度较高的高压风,经地下冷却后凝结成水。
2.2.3安装位置的选择是空气炮失效的另一主要因素
煤仓的起拱堵塞,与煤的粒度、水分、黏性以及煤仓形式结构等有关。
因此,空气炮喷嘴应设在仓内易发生滞流和堵塞的有效位置。
这个部位不能套用现成经验,一般应设在距仓口1~ 1.5m以上至垂直仓壁与锥形漏斗斜壁交界处的区间内。
但由于煤仓结构形式、容量大小、煤质粒度等因素不同,其喷嘴布置应有差异。
至于哪个高度的位置比较合适,应进行测试。
特别是对原有仓口进行改造的,必须在改进前对形成起拱的位置进行测定,以便掌握准确的数据。
3.结语
储煤仓是煤矿地面生产系统环节的重要组成部分,若经常发生堵塞,不仅不能顺利地正常装车,还会影响煤矿的对外销售,因而给煤矿生产带来很大不利和经济损失。
因此,为彻底解决煤仓堵塞问题,应从造成煤仓堵塞的原因入手,加强储煤仓入煤前端的生产管理工作,并选择形之有效的破拱设备,使储煤仓杜绝或减少堵塞事故的发生,合理地协调储、装、运关系等问题,才能更好地发挥煤矿生产效益。
(责任编辑:熊红婴)
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