干散货装卸搬运方法之一煤炭和矿石装卸工艺

第五章干散货装卸搬运方法

——煤炭和矿石装卸工艺一、概述这些年来，在世界货物海运量中，散物年运输量约占世界年总海运运输量的14%左右，是仅次于石油运输量、居世界货物海运量第二位的货类。在散货运输量中，煤炭和矿石的运量又约占了90％。

第一节煤炭和矿石装卸搬运概述

二、煤炭、矿石特性及对装卸保管的要求

（一）物料容重，自然坡度角，块度及物料与承受面之间的摩擦系数

1．容重

物料的容重即是物料的单位体积重量。

2.自然坡度角（自然堆积角，即货堆自然形成的角度）自然坡度角反映了物料的流散性，物料的自然坡度角越小，其流散性越好；自然坡度角越大的物料，其流散性越差。对煤炭、矿石的装卸来说，物料的自然坡度角可影响储料漏斗壁倾角的确定，即选择的漏斗壁倾角一定要大于货物的自然坡度角，否则物料就不易从漏斗漏出。煤炭的自然坡度角45-左右。3、块度物料的块度对机械和抓斗的选用有关。如在选用螺旋式卸车机，若遇到物料的块度直径大于螺旋的螺距时，大块度的物料就不能卸下。选用抓斗时，也要考虑物料的块度，因为抓斗的张开度对物料的块度也有限制。同样，漏斗口的尺寸也要考虑物料的块度。4.物料与承受面之间的摩擦系数

物料与承受面之间的摩擦系数大，物料就不易倾倒，因而要求料斗面光滑，料斗面的倾斜度也要增大，以减少物料下滑的阻力。

（二）冻结性通常，煤炭和矿石的含水量较大，如煤炭未脱水时，含水率可达20%。而含水量大的物料在冬季易结冰，造成卸货困难。所以在煤炭、矿石装卸工艺中要考虑物料的解冻方法，如增加破冰机械或设置加温设备。（三）发热和自燃性在堆场上存放的煤炭，时间久了或在外界气温高时，煤堆内就会发热，当煤堆内温度上升到60`C时，煤温的上升速度加剧，此时如不降温散热，煤炭就会发生自燃。通常的解决方法是将物料及时转堆，翻垛，避免煤堆温度达到自燃点。（四）脆弱性，扬尘性

煤炭、矿石在装卸输送时会产生的大量的粉尘，因此要求港口的装卸系统中设置有防尘装置，如在堆场场地上设置洒水防尘系统，采用加罩封闭式输送系统等等。三、煤炭、矿石运辅工具和装卸工艺的特点

我们可以按物料的进出港口的流向，将煤炭和矿石装卸工艺系统分为：陆运进港、水运出港的煤炭、矿石出口装卸工艺和水运进港、陆运出港的煤炭、矿石进口装卸工艺

特点：货物的批量大运输工具的大型化港站的特点专业化、高效化堆场的大容量化间接换装第二节煤炭、矿石出口装卸工艺系统

煤炭、矿石出口装卸工艺主要有卸火车作业、堆场作业和装船作业三个工艺环节组成。

一、卸火车工艺

根据煤炭、矿石车型不同，散货卸车工艺主要有：

翻车机卸车工艺、螺旋卸车机卸车工艺、链斗卸车机卸车工艺和底开门自卸车卸车工艺等几种。

（一）翻车机卸车工艺

1．翻车机形式翻车机形式有两种：转子式和侧倾式。2．翻车形式

翻车机翻车形式也分为两种：单翻式和串翻式。3．卸车线的布置形式及卸车线上的辅助机械翻车机卸车工艺中的卸车线布置形式有两种：折返式：一种是有牵车平台的布置形式；另一种是没有牵车平台贯通式：此种形式是重车线和空车线与车辆进出翻车机房同向布置，常与采用旋转车钩的不解体车辆配合使用。

（1)有牵牵车车平平台台的的卸卸车车线线布布置置形形式式(2）没没有有牵牵车车平平台台（（驼驼峰峰））卸卸车车线线布布置置形形式式4.使用用翻翻车车机机卸卸车车的的特特点点（1)系系统统的的机机械械化化程程度度高高，，卸卸车车效效率率高高，，卸卸车车后后车车内内余余量量少少；；(2））对对货货种种及及物物料料块块度度的的适适应应性性强强；；(3)系系统统的的机机械械设设备备多多，，投投资资费费用用高高，，所所以以翻翻车车机机系系统统需需另另设设置置辅辅助助卸卸车车机机械械，，用用作作不不能能使使用用翻翻车车机机的的车车辆辆卸卸货货；；(4)对对车车辆辆的的适适应应性性差差，，对对车车辆辆的的损损害害大大，，所所以以翻翻车车机机不不适适用用于于平平车车，，低低帮帮车车或或结结构构不不好好的的车车辆辆的的卸卸车车作作业业。。（二二））螺螺旋旋卸卸车车机机御御车车工工艺艺特点与翻车车机卸卸车相相比，，螺旋旋卸车车机具具有的的结构构简单单，投投资少少，效效率高高；对对车辆辆的适适应性性好。。在维修修保养养方面面，螺螺旋卸卸车机机的配配置较较多，，机械械同时时发生生故障障的机机会少少，而而且维维修保保养也也较翻翻车机机简单单，对对车辆辆的损损坏率率也较较翻车车机低低。但但螺旋旋卸车车机对对货种种的适适应性性不如如翻车车机好好，特特别是是螺旋旋卸车车机不不适用用于卸卸块径径大于于螺距距的物物料。。在防尘尘方面面，翻翻车机机布置置紧凑凑，容容易解解决，，而螺螺旋卸卸车机机作业业面大大，还还需要要清舱舱作业业，所所以扬扬尘性性大，，且较较难解解决防防尘问问题。。在卸车车自动动化程程度方方面，，螺旋旋卸车车机也也不如如翻车车机，，相比比之下下，螺螺旋卸卸车机机的卸卸车效效率较较低，，特别别是在在物料料的湿湿度大大时，，卸车车的效效率就就更低低。在使用用方面面，根根据使使用经经验，，当年年卸车车量超超过400万吨时时，翻翻车机机卸车车的经经济性性较螺螺旋卸卸车机机好。。这是是因为为，当当卸车车量增增加时时，螺螺旋卸卸车机机的工工作线线数也也要增增加，，整个个工艺艺布置置就显显得复复杂，，同时时也扩扩大了了环境境污染染面，，增加加了清清扫车车箱的的工作作量，，螺旋旋卸车车机的的缺点点越发发显示示出来来。（三））链斗斗卸车车机卸卸车工工艺

（四））底开开门自自卸车车却车车工艺艺底开门门自卸卸车是是一种种卸车车效率率很高高的散散货专专用列列车。。卸车车时，，可打打开专专用列列车两两侧的的底部部门，，列车车边行行进边边卸货货至铁铁道两两旁的的收货货槽或或货堆堆，货货槽的的底部部设有有漏斗斗和皮皮带机机，可可将物物料运运出卸卸货点点至堆堆场（（通常常可设设坑道道）。。系统使使用特特点(1)不需需要其其他卸卸车设设备，，卸车车效率率高，，物料料卸车车较彻彻底，，如每每节车车箱载载重量量为70t的自卸卸车（（K70型底开开门自自卸车车），，平均均卸车车效率率可达达4200t/h。但当物物料因因潮湿湿而粘粘结在在车箱箱边角角上时时，还还需要要进行行清扫扫，然然后将将车底底门关关上，，而关关车底底门是是一个个比较较费力力的作作业；；(2)车辆辆造价价高，，利用用率低低；(3)需要铁铁路专专线。。（五））车辆辆解冻冻（1)热风风解冻冻；（2)蒸汽汽暖管管式解解冻；；(3)煤气或或电气气红外外线解解冻。。其中中效率率较高高的是是红外外线解解冻方方式。。二、堆堆场工工艺（一））堆场场机械械1．堆堆料机机2．取取料机机3．堆堆取料料机1．堆料料机2．取料料机（二））堆场场工艺艺系统统根据应应用的的机械械设备备和物物料进进、出出场和和堆存存形式式的不不同，，堆场场装卸卸工艺艺布置置形式式可分分为堆堆料机机和坑坑道皮皮带机机组成成的地地下系系统和和地面面露天天堆场场作业业的地地面系系统。。1．地下下系统统2．地面面系统统三、装装船工工艺现代散散货装装船机机械均均是以以皮带带机为为主体体形成成的。。根据据其结结构形形式和和装船船工艺艺，可可分为为固定定式装装船机机和移移动式式装船船机两两大类类。1．固定定转盘盘式装装船机机及其其装船船工艺艺2．摆动动式装装船机机（二））移动动式装装船机机四、输输送机机械和和辅助助机械械（一））皮带带输送送机皮带输输送机机是煤煤炭、、矿石石装卸卸作业业线的的联接接装卸卸船、、装卸卸车、、堆场场机械械和各各种储储存、、给料料等作作业环环节之之伺的的水平平运输输的转转运工工具。。随着着装卸卸船效效率和和煤炭炭、矿矿石装装卸工工艺的的现代代化发发展，，皮带带输送送机已已具有有固定定式、、大容容量、、长距距离和和高效效率的的特点点。高效率率的皮皮带机机输送送机对对皮带带的强强度要要求高高，对对皮带带的带带宽和和带速速也提提出更更高的的要求求．如如皮带带输送送机皮皮带的的宽度度可达达3m以上，，带速速可达达4.6m/s。皮带输输送机机愉送送效率率的选选用要要与装装船机机和卸卸船机机相适适应。。（二））平舱舱机械械在煤炭、、矿石的的装船作作业中，，对于专专用的煤煤炭矿石石船舶，，由于其其舱口大大，用岸岸上的装装船机即即可把船船装满，，但对于于舱口不不大的船船舶，装装船机投投料只能能达到舱舱口垂直直范围内内，不能能把船装装满。为为了保证证船舶的的航行安安全，对对于这类类船舶的的装船都都要进行行平舱作作业。五、煤炭炭、矿石石出口装装卸工艺艺流程第三节煤炭、矿矿石进口口装卸工工艺煤炭、矿矿石进口口装卸工工艺主要要由煤炭炭、矿石石卸船作作业、堆堆场作业业、装车车（驳））作业三三个环节节组成，，其中煤煤炭、矿矿石进口口堆场作作业系统统和水平平运输皮皮带机输输送系统统与第二二节所述述的煤炭炭、矿石石出口堆堆场作业业中的地地面系统统及其皮皮带机输输送系统统相同。。一、卸船船工艺煤炭、矿矿石卸船船机械按按机械工工作特点点分，可可分为间歇型卸卸船机和连续型卸卸船机两类，从从卸船方方式分又又可以分分为船舶舶自卸和和非自卸卸。间歇型散散货卸船船机主要要有船吊吊、带斗斗门机、、装卸桥桥等，其其特点是是利用抓抓斗抓取取物料卸卸船，因因为抓斗斗卸船的的工作循循环周期期中有一一个空返返回程，，因此称称之为间间歇型卸卸船机，，散货卸卸船机除除可用作作煤炭、、矿石卸卸船外，，还可作作为其他他诸如散散粮、散散盐、沙沙等散装装货卸船船之用。。抓斗斗卸卸船船随随主主机机的的不不同同，，分分双双索索抓抓斗斗和和船船吊吊抓抓斗斗两两种种形形式式。。在在介介绍绍煤煤炭炭、、矿矿石石卸卸船船机机前前，，先先要要了了解解抓抓斗斗的的工工作作原原理理。。（一一））散散货货卸卸船船抓抓斗斗及及其其工工作作原原理理（二二））间间歇歇型型卸卸船船机机械械1．．船船舶舶吊吊杆杆工作作特特点点：：（1)为为了了装装卸卸作作业业的的安安全全，，船船舶舶吊吊杆杆工工作作时时，，抓抓斗斗起起升升高高度度不不能能太太高高；；(2））船船舶舶吊吊杆杆的的起起重重量量较较小小，，卸卸货货效效率率较较低低，，如如起起重重量量为为3一一5t的船船舶舶吊吊杆杆的的卸卸船船效效率率仅仅140t/h一200t/h;(3)清舱舱量量大大（（约约为为50%））；；(4)在使使采采用用船船舶舶吊吊杆杆抓抓斗斗卸卸船船方方式式时时，，不不需需要要在在码码头头上上配配置置卸卸船船机机械械，，因因此此，，可可节节约约码码头头的的建建设设费费用用，，港港口口的的装装卸卸成成本本也也可可降降低低。。2．带带斗斗门门机机这是是一一种种在在门门机机的的门门架架下下设设置置可可伸伸缩缩漏漏斗斗的的散散货货卸卸船船专专用用机机械械。。带斗斗门门机机的的工工作作特特点点是是：：卸卸船船效效率率高高，，这这是是由由于于一一方方面面门门架架下下的的漏漏斗斗可可根根据据抓抓斗斗行行程程调调节节伸伸缩缩，，使使抓抓斗斗带带货货运运行行的的行行程程缩缩短短；；另另一一方方面面是是因因为为带带斗斗门门机机的的起起升升、、变变幅幅速速度度比比普普通通门门机机高高40%一一50％％，，从从而而提提高高了了装装卸卸效效率率。。带斗门机机适用于于船型不不超过5万吨级的的中型散散货进口口码头，，卸船效效率在700t/h以下，如如日本日日立造船船公司制制造的起起重量为为16t的带斗门门机，卸卸船效率率为600v台时，适适用于5万吨级的的船舶。。我国上上海港区区中华南南栈煤炭炭进口码码头使用用的带斗斗门机起起重量为为15t。平均台时时效率为为5001，适用船船型为2，3万吨。世世界上最最大的带带斗门机机卸船效效率可达达1050t/台时。3．装卸桥桥（桥式式卸船机机）装卸桥，，也称桥桥式卸船船机，是是国外大大型散货货码头最最主要的的卸船机机械，一一般适用用于5万万吨级以以上的散散货专用用船，卸卸船效率率在700t/h以上。装装卸桥的的卸船效效率之所所以高的的原因是是因为，，装卸桥桥抓斗的的行程路路线简单单，起重重量大，，同时，，装卸桥桥还可以以承受较较大的动动量载荷荷，所以以其装卸卸小车的的工作速速度可加加快．从从而使抓抓斗的工工作周期期缩短的的缘故。。桥式卸船船机在国国外大型型散货码码头得到到普遍使使用，如如荷兰马马斯平原原矿石中中转码头头（年吞吞吐量1800万吨）使使用的就就是起重重量为SOt的、台时时效率最最高达3000t/h的桥式卸卸船机，，适用船船型为25万吨级的的散货船船。（三）连连续型卸卸船机链斗式卸卸船机和和斗轮卸卸船机是是两种常常见的煤煤炭、矿矿石连续续型卸船船机。这这两种卸卸船机主主要由作作垂直提提升的斗斗式提升升机和水水平输送送的皮带带机两大大部件组组成链斗卸船船机主要的优优点(1)适适用范围围广。就就货物而而言，可可用于从从磷酸盐盐、煤（（粒度在在l00mm以下）、、矾土等等轻物料料直至铁铁矿、石石灰石等等重物料料的卸船船作业。。就船舶舶而言，，可适用用从河驳驳到大、、中型海海船的卸卸载；(2)卸卸船效率率较高，，工作稳稳定，卸卸船时的的物料损损失量低低于抓斗斗起重机机的2％％，能量量消耗也也比用效效率抓斗斗机低1％一2%；(3)易易于实现现卸船作作业自动动化；(4)防污染问问题解决决较好。。斗轮卸船船机（四）自自卸船二、装车车工艺三、清舱舱工艺常用的清清舱机有有履带式式推土机机和推扒扒机。四、工艺艺流程第四节煤煤炭、、矿石计计量及粉粉尘防治治一、煤炭炭、矿石石的粉尘尘防治（一）谋谋炭、矿矿石装却却粉尘污污染问题题（二）防防粉尘污污染的措措施1．喷雾雾防尘2．喷水水防尘3．高压静静电收尘尘二、煤炭炭、矿石石的计量量由于煤炭炭、矿石石的疏批批量大，，装卸输输送的效效率高，，因此很很难作到到精确计计量。最常用的的计量方方法是船舶水尺尺目测，这是一一种利用用船舶排排水量估估计物料料装卸量量的一种种方法，，这种计计量方法法简单，，但计量量误差大大。另一一种计量量装置是是电子皮带带秤，这是一一种连续续式计量量设备，，它可对对煤炭、、矿石进进行精确确计量。。计量的的精确的的国际标标准要求求达0.1%，尽管实实际计量量的精确确度与此此要求尚尚有一定定的差距距，但这这种计量量方式仍仍是发展展的方向向。此外外，如煤煤炭、矿矿石的卡卡车计量量还可用用计量的的精确度度较高的的地磅。青岛港（（集团））有限公公司煤炭炭装卸作作业，采采用系统流程程和单机作业业两种模式式。流程程中，拥拥有-21米的的20万万吨级深深水泊位位两个，，最大可可停靠30万吨吨级大型