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1、概述
    在露天礦生產(chǎn)中，半連續(xù)工藝是近30~40年來興起的一種適應(yīng)性強(qiáng)、優(yōu)點(diǎn)突出、比較先進(jìn)的開采工藝方式，已成為露天礦剝采工藝的一個(gè)重要技術(shù)發(fā)展方向。它兼具連續(xù)工藝和間斷工藝的優(yōu)勢(shì)，能有效解決中、硬煤巖的開采，實(shí)現(xiàn)煤巖的連續(xù)運(yùn)輸，有利于生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和降低生產(chǎn)成本。自80年代以來，我國(guó)先后建成的霍林河、伊敏一號(hào)、元寶山、黑岱溝、安太堡等露天煤礦，煤的開采均采用半連續(xù)工藝系統(tǒng)，剝離大多采用單斗一卡車開采工藝系統(tǒng)，曾經(jīng)都取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。但隨著國(guó)際原油價(jià)格的持續(xù)走高以及輪胎供不應(yīng)求，卡車的運(yùn)輸成本急劇增加，單一的單斗一卡車開采工藝已難以提高開采的經(jīng)濟(jì)效益，大量巖石的剝離必須向半連續(xù)或其它開采工藝方向發(fā)展。
    單斗一移動(dòng)式破碎機(jī)一帶式輸送機(jī)一排土機(jī)半連續(xù)工藝是利用連續(xù)運(yùn)輸工藝取代從工作面到排土場(chǎng)間用自卸卡車運(yùn)輸物料時(shí)昂貴的運(yùn)輸費(fèi)用。使用帶式輸送機(jī)運(yùn)送剝離物料的起碼條件是將物料破碎成可由帶式輸送機(jī)運(yùn)送的規(guī)格。破碎機(jī)在自備動(dòng)力時(shí)移動(dòng)靈活，可以直接追隨單斗挖掘機(jī)或前裝機(jī)到工作面作業(yè)。無需自卸卡車入換的等待時(shí)間，裝載效率可有很大的提高。
2、移動(dòng)式破碎機(jī)的發(fā)展歷史
    世界土第一臺(tái)自移式破碎機(jī)( 250 t／h)是50年代初由原西德Krupp公司制造，至今仍在漢諾威石灰石露天礦應(yīng)用。目前世界上采用半連續(xù)工藝的露天礦數(shù)量越來越多，到目前為止已有數(shù)百個(gè)。最近幾年露天礦的移動(dòng)破碎系統(tǒng)發(fā)展迅速，主要表現(xiàn)在破碎機(jī)的破碎能力和膠帶機(jī)的輸送能力上，最大的半固定破碎站生產(chǎn)能力已達(dá)到20000t／h，移動(dòng)式破碎機(jī)能力已達(dá)到10000 t/h。
    移動(dòng)式破碎機(jī)的核心部分是破碎機(jī)。傳統(tǒng)的破碎機(jī)（旋回式破碎機(jī)、鄂式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)）需要大規(guī)模的地基來抑制其內(nèi)在的不平衡應(yīng)力，要移動(dòng)這些設(shè)備需要相當(dāng)高的費(fèi)用，而且需要建立一套非常龐大的全移動(dòng)或半移動(dòng)破碎站鋼結(jié)構(gòu)主機(jī)架，這使得許多部件的規(guī)模增大。由于尺寸和移設(shè)難度的增加，所以要移動(dòng)這些破碎機(jī)就變得非常困難。這些問題的存在使得大型自移式破碎站一直處于設(shè)想階段。
    隨著MMD雙齒輥篩分破碎機(jī)研制成功，因其獨(dú)特的工作原理，使其在采礦行業(yè)得以迅速的應(yīng)用。最初，MMD破碎機(jī)被用于井工礦，在井工礦中作業(yè)，就要求破碎機(jī)尺寸小、處理能力大，且隨著采掘面向前推進(jìn)，能很容易地移動(dòng)。
    外形尺寸小、處理能力大的特點(diǎn)同樣是MMD雙齒輥篩分破碎機(jī)在露天礦得到廣泛應(yīng)用的原因，尤其是在需要自移式破碎站的露天礦。配有MMD雙齒輥篩分破碎機(jī)的自移式破碎站的工作能力達(dá)到3 000 t／h時(shí)，其工作質(zhì)量只有500 t。對(duì)于旋回式破碎機(jī)，要達(dá)到上述相同的工作能力，相應(yīng)的工作質(zhì)量大約為1 000 t。
    由MMD礦山機(jī)械公司開發(fā)出來的雙齒輥篩分破碎機(jī)之所以被稱為“篩分破碎機(jī)”，是因?yàn)樗�不像傳統(tǒng)形式的破碎機(jī)不管物料粒度大小都進(jìn)行不加選擇的擠壓式破碎：而MMD雙齒輥篩分破碎機(jī)，被破碎物料在3個(gè)方向上的尺寸都能很好的控制，從而得到精確粒度的產(chǎn)品。
    MMD篩分破碎機(jī)破碎的物料不需要篩分，可以直接進(jìn)行破碎。螺旋布齒結(jié)構(gòu)就像一個(gè)旋轉(zhuǎn)篩分機(jī)，粒度較小的物料直接從兩破碎軸齒輥間排出，不需再進(jìn)行破碎，這樣可以將能耗降到最低。大于合格粒度的物料進(jìn)入破碎機(jī)時(shí)被兩輪齒夾住，在拉力和剪切力的作用下，使物料的薄弱易碎部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而使物料破碎，這種方式能夠使每噸的能耗指數(shù)降低。
    MMD雙齒輥篩分破碎機(jī)有以下主要優(yōu)點(diǎn)：
    (1)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。MMD破碎機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)勢(shì)尤其體現(xiàn)在井工礦的采掘上，因?yàn)樵诰�下，空間是非常珍貴的，要進(jìn)行大型的洞室挖掘是非常昂貴的。在露天礦開采過程中，安裝MMD篩分破碎機(jī)占用的空間比相同能力的鄂式或旋回式破碎機(jī)安裝所需的空間小很多。MMD破碎機(jī)的這種對(duì)空間要求低的特點(diǎn)可以減小臺(tái)階的規(guī)模，從而降低對(duì)環(huán)境的影響。
    (2)無需基礎(chǔ)。MMD破碎機(jī)能夠?qū)⑺�有�?fù)載及壓力集中在機(jī)架上形成內(nèi)力，因此地基或者支撐結(jié)構(gòu)僅承受設(shè)備自身的靜載荷。這一特點(diǎn)使破碎機(jī)的安裝非常簡(jiǎn)單，因此能夠建立真正意義上的露天工作面全移動(dòng)破碎系統(tǒng)，使工作面操作人員將主要的操作成本用在帶式輸送機(jī)上，從而通過帶式輸送機(jī)取代自卸卡車，將物料運(yùn)輸至工作面外。
    (3)處理各種物料的適應(yīng)性強(qiáng)。MMD雙齒輥篩分破碎機(jī)能夠破碎硬礦、軟礦和一些具有特殊性能的礦石，因此也可用于剝離物的破碎。
    MMD破碎機(jī)的自清洗功能使得它能夠處理含水量高、粘度大的礦石，而對(duì)于其他形式的破碎機(jī)來說，濕粘物料是導(dǎo)致其出現(xiàn)故障的主要原因。
    (4)功能完善，故障排除時(shí)間短。當(dāng)有不可破碎物料進(jìn)入破碎腔內(nèi)導(dǎo)致破碎軸停轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)反向會(huì)帶動(dòng)破碎軸反向旋轉(zhuǎn)，不需要操作人員就可以將異物清除。電機(jī)的反轉(zhuǎn)是在PLC的控制下自動(dòng)完成的。
    (5)模塊化結(jié)構(gòu)。MMD的每一系列的破碎機(jī)都是模塊化的結(jié)構(gòu)。每個(gè)系列由短箱型、標(biāo)準(zhǔn)箱型和長(zhǎng)箱型3種不同工作長(zhǎng)度以適應(yīng)不同生產(chǎn)能力的需要。每個(gè)齒輥上齒環(huán)的數(shù)量和每一環(huán)上齒的數(shù)量可以根據(jù)工作載荷的大小來選擇。
3、使用情況
    近年來，隨著半連續(xù)工藝系統(tǒng)的發(fā)展，特別是在歐洲及澳洲的露天礦山中，大型移動(dòng)式破碎機(jī)已獲得越來越多的應(yīng)用。
    在澳大利亞Goonyella/Riverside露天煤礦，第一臺(tái)10 000 t/h能力的移動(dòng)式破碎機(jī)于2002年5月3日完成組裝，并投入生產(chǎn)。該系統(tǒng)剝離物由挖掘機(jī)采裝，卸至移動(dòng)式破碎機(jī)上，巖石破碎后經(jīng)帶式輸送機(jī)運(yùn)往外排土場(chǎng)，經(jīng)排土機(jī)排棄。單斗挖掘機(jī)為P&H4100型，斗容56m3；移動(dòng)式破碎機(jī)為MMD公司制造，能力為10 000 t／h，現(xiàn)因各種原因?qū)嶋H能力僅達(dá)到6 000~8 000 t／h。由于經(jīng)濟(jì)效益好，該礦計(jì)劃近期采購(gòu)第二套半連續(xù)工藝系統(tǒng)。
    加拿大SUNCOR油砂礦訂購(gòu)了3套能力8 000 t／h的移動(dòng)式破碎機(jī)，其中第一套正在組裝，計(jì)劃2006年6月組裝完畢，即將投入試運(yùn)行。
    目前，世界上能夠提供大型移動(dòng)式破碎機(jī)的公司有：MMD、KRUPP、MANTAKRAF等多家采礦設(shè)備廠家。德國(guó)蒂森克虜伯采礦物料搬運(yùn)技術(shù)有限公司能夠提供的移動(dòng)式破碎機(jī)設(shè)計(jì)能力為10 000 t／h，峰值可達(dá)12 000 t／h，最大入料粒度1 000 mm xl 000mm×1 500 mm，出料粒度≤300 mm，整個(gè)設(shè)備的服務(wù)質(zhì)量1 600 t，安裝功率3 400 kW。
4、結(jié)語
    大型移動(dòng)式破碎機(jī)在在澳大利亞GoonyellaRiverside露天煤礦近4年的使用，證明了該工藝作業(yè)成本比單斗一卡車工藝降低50%以上，能有效的解決卡車運(yùn)輸成本高、燃油及備品備件供應(yīng)困難的問題，對(duì)我國(guó)露天煤礦的工藝選擇將起到積極的作用。
    近期，在我國(guó)平朔礦區(qū)安太堡、安家?guī)X露天的改造及東露天煤礦的可研中，都推薦采用該工藝。但是，大型移動(dòng)式破碎機(jī)在技術(shù)和使用管理上處在完善提高階段，選型、引進(jìn)及生產(chǎn)使用中均應(yīng)引起高度重視。同時(shí)，在剝離作業(yè)方式上做進(jìn)一步深入的研究，使其更適合半連續(xù)開采工藝。