专利名称：排土机整体升段方法
技术领域：
本发明涉及大型露天矿山胶带运输排土工艺技术领域，特别涉及排土机整体升段方法。
背景技术：
2011年5月，首钢水厂铁矿河西排土场排土机结束220m水平排土作业，需要从排土场220m水平升到265m水平。首钢水厂铁矿河西及河东排土场所用排土机均为奥钢联公司与大连重工制造，设备总长142. 35m，宽15m，高25. 19m，总重700t。按奥钢联公司专家提供的升段方案，升段需要将排土机的受料臂与卸料车脱开，脱开的受料臂挂在排土机配重架上，并将原配重卸掉两块装到前部挂架上，使排土机保持平衡，同时卸料车单独拆卸、运输和安装，开车工期30天。此种方案需要在平坦场地进行，坡道坡度不超I %，从现在的排土机作业场地到265m水平，水平距离全长1600m，提升高度 45m,按照坡道I %的要求，需要做4500m道路并需要多次折返，工程量巨大，而且排土机脱开卸料车需要将电气线路全部拆开到达位置后再安装、调试，准备工程量大，停产升段工期长，无法满足实际生产需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供排土机整体升段方法，解决现有技术中排土机开车升段方法存在的工程量大，停产升段工期长，无法满足实际生产需求的问题。为解决上述技术问题，本发明提供了排土机整体升段方法，包含在排土机整体升段前进行可行性试验，以确定排土机和卸料车的爬坡能力；根据所述排土机和卸料车的爬坡能力，确定排土机行走道路的宽度、斜坡角度、路面最小承载力、道路两侧土挡高度、排土机履带板与边坡距离数值；和确定卸料车行走铁路的长度、坡度、轨距、偏移弯曲半径、轻枕间距、轨距最大允许误差，最大变化量，铁路横向倾角及轨道轻枕端面距边坡。进一步地，在根据所述排土机和卸料车的爬坡能力，确定排土机行走道路的宽度、斜坡角度、路面最小承载力、道路两侧土挡高度、排土机履带板与边坡距离数值时，还会参照道路情况、排土机行走道路全长及排土机的技术参数。进一步地，所述确定卸料车行走铁路的长度、坡度、轨距、偏移弯曲半径、轻枕间距、轨距最大允许误差，最大变化量，铁路横向倾角及轨道轻枕端面距边坡包含确定卸料车行走铁路的设计长度和坡度与所述排土机行走道路相同；以及确定所述卸料车目前两轮中心距确定铁路轨距，行走铁路偏移弯曲半径不低于150m，轻枕间距不得大于1000mm,铁路轨距最大允许误差为± IOmm,最大变化量不超铁路横向倾角不大于I :40，轨道轻枕端面距边坡不小于2m。进一步地，本方法还包含施工前，将轨枕I及钢轨4连接，作为排土机行走铁路；开车过程中，将卸料车2设置在前，排土机6设置在后，履带牵引轮11设置在坡道的下方；在坡道起坡处调整所述排土机6开车方向，保证排土机行走过程中与行走钢轨保持平行；在坡道停车过程中，在卸料车行走轮10的两侧各配有四块斜铁3，在排土机大车履带板8的每侧各配有一块斜铁5 ；在坡道停车后，设置斜铁防止所述排土机和卸料车的制动装置故障造成遛车。本发明提供的排土机整体升段方法，属于大型露天矿山胶带运输排土工艺技术领 域，提供了一套关于排土机在排土作业过程中，采用整体开车的方式，提升一个排土阶段高度，用于解决目前大型排土机等排土设备无现成工艺技术方案可以参考的情况下，实现排土机在大坡度、较小转弯半径、长距离连续爬坡、不拆装条件下开车升段的技术难题，带来了以下有益效果一是停机后施工工期短。目前国内对排土机升段没有任何经验借鉴，一般方案制定只能参考厂方专家提供的将排土机受料臂与卸料车分解施工方式，工期长达30天，本发明只需要4 7天时间便将700t的设备完成升段；二是停机土石方施工量相对较小。现有技术将排土机受料臂与卸料车分解运输安装，需要在平坦场地进行，坡道坡度不超I %，需要多次反折，土石方工程量巨大，且对天气影响要求特别严格，而本发明要求行走的坡道坡度在8%，采用辅助机械和手段配合，解决自然条件影响的问题，且能够降低土石方工程量；三是无需将排土机脱开卸料车，所以电气线路不用拆开，免除了到位置后的电器安装、调试的工作量。
图I为本发明实施例提供的排土机整体开车升段的行走示意图；其中，轨枕I、卸料车2、斜铁3、钢轨4、斜铁5、排土机6、履带板8、卸料车行走轮
10、履带牵引轮11。
具体实施例方式本发明实施例提供的排土机整体升段方法，包括在排土机整体升段前进行可行性试验，从而确定排土机和卸料车的爬坡能力，然后以此确定排土机行走道路施工方案和确定卸料车行走铁路施工方案，最终制定排土机升段施工方案。A、进行可行性试验根据矿山条件确定试验环境首钢水厂铁矿排土场为温度_25°C +40°C，降雨量年平均756mm,日最大283mm,风速最大16. 7m/s,降雪量最大16cm,排土场岩石成分混合有大理石、片麻岩、长石和石英石，原岩密度2. 71t/m3，软岩密度I. 8t/m3，岩石松散系数I. 5，岩石潮湿度O. 143%,岩石二氧化娃含量52 73. 5%,岩石粘度系数O. 58 O. 78,岩石抗压强度95 188MPa,岩石抗拉强度3. 65 13. 52MPa,岩石坚硬系数F=8 12,运输岩石的最大尺寸350mm。进行可行性试验要求1、在设备停机的情况下；2 :试验前I个月内降雨量小于150MM ;3、试验当天最大风速小于排土机说明书规定正常走车风速。
在排土机作业现场，制作一条长50m、宽20m、坡度为8 9 %的坡道，在爬坡试验过程中，检验排土机10%的设计爬坡能力,确定排土机6与卸料车2的相互位置,开车操作方式、行走机构及制动装置运行的可靠性、开车及监护人员安排及通讯联系、回转与受料平台是否发生干涉等，并对爬坡过程中出现的问题制定相应的改进措施和方案。排土机6在平均坡度为8. 26%，坡长47m的坡道上进行了 2个小时的试验，试验的结果表明，排土机6的最大爬坡能力在9. I %左右，升段工程坡道设计8%的坡度能够满足开车的需要。通过可行性试验，同时还明确了以下措施的必要性①卸料车2在前，排土机在后，履带牵引轮11在坡道的下方；②排土机6在坡道起坡处调整好排土机开车方向，避免在坡道上扭车；③卸料车2的爬坡能力设计为5%，斜坡段8%的坡度不能满足要求，采取推土机牵引的方式解决；④开车时，卸料车2在前，排土机6在后，卸料车2和排土机6需要单独操作并做好相互之间的通讯联系；⑤坡道停车要求卸料车2两侧各配四块斜铁3、排土机配两块斜铁5，坡道停车后立即打上斜铁，防止制动装置故障造成遛车；⑥为了保护排土机电缆，开车前将电缆全部卷到滚筒上，接上600m普通电缆。B、确定排土机行走道路施工方案根据排土机6的爬坡能力以及现场实际情况，排土机行走道路设计全长为原排土机位置到新排土机位置的实际距离，在排土机6行走过程中，由于排土机6行走路基与卸料车2街铁路路基在同一水平面，所以排土机行走道路宽度为行走铁路宽度、排土机两履带板最大宽度及安全距离三者总和。其中，斜坡段坡度不超8%，道路最小承载力符合设备说明书数据，道路两边土挡高度不低于行走履带板8驱动轮半径，为防止排土机路基发生塌方，排土机轨板距边坡边缘要求不小于6m。C、确定卸料车行走铁路施工方案排土机的卸料车2在行走过程中，需要铺设铁路才能行走，行走铁路宽度根据卸料车行走轮的距离确定，行走铁路长度及坡度由行走道路施工情况决定，铁路弯道曲线设计半径，要求在坡道上的弯道半径小于坡道起坡的弯道半径，根据排土机设计说明书内容确定相应的转弯半径；两轻枕I间距要根据现场路基抗压强度决定，在设备说明书中最小的抗压强度的情况下，不得大于IOOOmm ;铁路钢轨4的轨距最大允许误差为± 10mm，最大变化量不超5mm/m ;铁路横向倾角不大于I :40，轨道轻枕I端面距边坡不小于2m。D、制定排土机升段施工方案在确定排土机6行走道路施工方案以及卸料车2行走铁路施工方案后，排土机6停机开车安排4天。第一天和第二天，在设备停机后，将移置机铁路断开与提前铺设的行走铁路连接；第三天，排土机6开车，行驶到坡道的起坡处；第四天，排土机6坡道开车至移置机铁路。同时，开车实施整体升段前，要做好以下准备工作(I)检查排土机6行走制动装置、卸料车2行走制动装置以及夹轨器完好情况；(2)检查排土机行走机构，轨板连接销轴、挡销无损坏缺失；
(3)检查主动轮、支撑轮完好无裂纹；(4)检查轨板松弛度符合要求并做好调整；(5)检查卸料车2行走轨道轮、轴无缺陷；(6)安排好排土机开车人员机长一人，司机两人，岗位监护八人，电工两人，并准备好通讯设备；(7)排土机在坡道停车时，需要在坡道打斜铁，需提前制作8件斜铁；(8)开车过程中随时检查各电机温度，超过60°C及时停车，待电机冷却后再开车，提前安排好专职人员及温度检测仪器；(9)提前全面清除排土机各层平台积料及散落物资，防止开车过程中坠落伤人 等;开车前，将轨枕I及钢轨4连接，作为排土机行走铁路。开车过程中，卸料车2在前，排土机6在后，履带牵引轮11在坡道的下方。在坡道起坡处调整好排土机6开车方向，避免在坡道上扭车；卸料车2的爬坡能力设计为5%，斜坡段8%的坡度不能满足要求，采取推土机牵引卸料车2的方式解决；卸料车2在前排土机6在后开车时，卸料车2和排土机6需要单独操作并做好相互之间的通讯联系；坡道停车过程中，卸料车行走轮10两侧各四块斜铁3、排土机大车履带板8每侧各一块斜铁5，坡道停车后立即打上斜铁防止制动装置故障造成遛车。开车实施整体升段的简要过程如下( I)达到排土机走车条件以及铺设铁路的要求。完成移置机铁路做C型弯道，并再次偏移移置机铁路，与事先铺好的铁路连接好，达到排土机开车条件。(2)将提前铺设的两段铁路连接起来，达到卸料车走车的条件，排土机开车到起坡处。完成铁路拆卸并用150t平板车拉运到坡道处安装。排土机在坡道开车，按照IOOm为单位完成多次轨排倒运安装循环，最终排土机开到新移置机平台。最后所应说明的是，以上具体实施方式
仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.排土机整体升段方法，包含排土机和卸料车，其特征在于，包含 在排土机整体升段前进行可行性试验，以确定排土机和卸料车的爬坡能力； 根据所述排土机和卸料车的爬坡能力，确定排土机行走道路的宽度、斜坡角度、路面最小承载力、道路两侧土挡高度、排土机履带板与边坡距离数值；和确定卸料车行走铁路的长度、坡度、轨距、偏移弯曲半径、轻枕间距、轨距最大允许误差，最大变化量，铁路横向倾角及轨道轻枕端面距边坡。
2.如权利要求I所述的排土机整体升段方法，其特征在于 在根据所述排土机和卸料车的爬坡能力，确定排土机行走道路的宽度、斜坡角度、路面最小承载力、道路两侧土挡高度、排土机履带板与边坡距离数值时，还会参照道路情况、排土机行走道路全长及排土机的技术参数。
3.如权利要求I或2所述的排土机整体升段方法，其特征在于，所述确定卸料车行走铁路的长度、坡度、轨距、偏移弯曲半径、轻枕间距、轨距最大允许误差，最大变化量，铁路横向倾角及轨道轻枕端面距边坡包含 确定卸料车行走铁路的设计长度和坡度与所述排土机行走道路相同；以及确定所述卸料车目前两轮中心距确定铁路轨距，行走铁路偏移弯曲半径不低于150m，轻枕间距不得大于1000mm,铁路轨距最大允许误差为± IOmm,最大变化量不超铁路横向倾角不大于I :40，轨道轻枕端面距边坡不小于2m。
4.如权利要求I或2所述的排土机整体升段方法，其特征在于，还包含 施工前，将轨枕(I)及钢轨(4)连接，作为排土机行走铁路；开车过程中，将卸料车(2)设置在前，排土机(6 )设置在后，履带牵弓I轮(11)设置在坡道的下方； 在坡道起坡处调整所述排土机(6)开车方向，保证排土机行走过程中与行走钢轨保持平行；； 在坡道停车过程中，在卸料车行走轮(10)的两侧各配有四块斜铁(3)，在排土机大车履带板(8)的每侧各配有一块斜铁(5)； 在坡道停车后，设置斜铁防止所述排土机和卸料车的制动装置故障造成遛车。
全文摘要
本发明公开了排土机整体升段方法，包含在排土机整体升段前进行可行性试验，以确定排土机和卸料车的爬坡能力；根据所述排土机和卸料车的爬坡能力，确定排土机行走道路的宽度、斜坡角度、路面最小承载力、道路两侧土挡高度、排土机履带板与边坡距离数值；和确定卸料车行走铁路的长度、坡度、轨距、偏移弯曲半径、轻枕间距、轨距最大允许误差，最大变化量，铁路横向倾角及轨道轻枕端面距边坡。本发明提供的排土机整体升段方法，采用整体开车的方式，将排土机提升一个排土阶段高度，针对目前大型排土机等排土设备在无现成工艺技术方案可以参考的情况下，解决了排土机在大坡度、较小转弯半径、长距离连续爬坡、不拆装条件下开车升段的技术难题。
文档编号E01B23/10GK102913245SQ201210408309
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者卢景强, 杨东, 陆云增, 尹芝足 申请人:首钢总公司