1.    前言

煤倉堵塞一直是困擾煤炭發(fā)運站的重要問題。堵煤不但影 響煤炭發(fā)運生產(chǎn)效率，加大工人勞動強度，處理不當(dāng)，還會對煤 倉整體強度造成破壞，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)煤的流動狀態(tài)。

(1)  煤在貯倉內(nèi)的流動是一個較為復(fù)雜的過程。在閥門關(guān) 閉情況下，整個煤倉中煤的重力和倉壁及閥門的反作用力相等, 這時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，它嚇的空間， 被上部或側(cè)部的煤顆粒所填充，顆粒的不鄲移動，形成煤流。當(dāng) 整個倉內(nèi)的煤從各自不同的位置同時向卸料口流動時,這種煤 流是理想流動狀態(tài)，即我們常說的整體流。

(2)  一般煤倉底部40 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,每下降一個微小高度，煤顆 粒均要重薪擇列,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 錯動越大，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，煤流中斷，形成拱狀堵塞。

2.2影響倉內(nèi)煤流動的因素。煤在倉內(nèi)流動，依靠自重實 現(xiàn)卸料，其流動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 的流動性和卸料速度等。

3.     目前釆用防堵和清堵措施現(xiàn)狀

3.1從上述影響倉內(nèi)煤流動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 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)計雙曲線形狀的斗倉)來保證煤流的暢 通。擴大倉體斷面，避免集中卸載沖擊使倉體下部壓實而造成 結(jié)拱現(xiàn)象，防止倉體下部的堵塞。

(2)       改進倉體內(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,采用加長風(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。實際生產(chǎn)中優(yōu)化改進煤倉設(shè)計，很難全面適應(yīng)煤型、煤 質(zhì)多樣性的實際問題，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 對煤倉堵塞問題釆取的多項力學(xué)參數(shù)改進措施,均不夠理想。 空氣炮越震越實，破拱作用不大。釆用爆破處理，大錘敲擊，不 僅工人勞動強度大，且對倉體也帶來非常嚴(yán)重損壞。

4.     新型振動破拱器的應(yīng)用

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

4.1新型振動破拱器工作原理。新型振動破拱器由倉內(nèi) 振動板、懸吊架、倉外激振源驅(qū)動裝置組成，設(shè)備機體內(nèi)外分置。 振源采用動量緩沖低頻振動，雙向彈性矢量壓縮技術(shù),區(qū)段振幅 異步倍增。振動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，清堵時跳躍式振動清堵板與結(jié)拱堵塞的 煤料形成相對運動，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，達到防堵、清堵的目 的。

4.2新型振動破拱器優(yōu)點。

(1)       從其工作原理看具有明顯的優(yōu)越性。振動破拱由面振 動替代點振動，克服了空氣炮定點震打的弊端,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,傳動機構(gòu)簡單，運行平穩(wěn)，功率小, 破拱導(dǎo)流給料量大，操作方便,噪音小，安裝、維修簡便。

(3)       新型振動式破拱器可以進ADCS系統(tǒng),實現(xiàn)遠程集中 控制。運行人員可根據(jù)DCS中給煤機給煤量變化情況手動點 擊裝置驅(qū)動按鈕,提前破除可能的堵塞現(xiàn)象;同時系統(tǒng)保證給煤 機一旦發(fā)生斷煤，能迅速啟動驅(qū)動裝置,通過激振源的振動儲 能，松動堵塊,迅速清堵下料，下料通暢穩(wěn)定后自動停止驅(qū)動。

5.     結(jié)束語

采用新型振動破拱器解決煤炭發(fā)運站中煤倉堵塞問題是一 種較為實用方法。其綜合了傳統(tǒng)煤倉溜槽破拱設(shè)備的優(yōu)勢，克服其他破拱設(shè)備針對各類煤種破拱、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)動裝置采用激振源，簡化了 傳動機構(gòu),節(jié)能，可實現(xiàn)全自動操作。一旦發(fā)生斷煤，能即 刻啟動驅(qū)動裝置，破拱疏通一次完成，工作性能穩(wěn)定可靠。新型振動破拱器克服了以往空氣炮、加長風(fēng)管、大錘敲擊的弊端，從根本上解決了煤倉堵塞問題，新型振動破拱器在發(fā)電廠和煤炭發(fā)運站的煤倉中得到證實，值得推廣應(yīng)用。