金属结构在悬吊式振动型放矿机中的应用实践

陈广宁

（山东黄金集团内蒙古锡林郭勒盟锡盟山金阿尔哈达矿业公司，内蒙古 锡林郭勒 026000）

1 金属结构作为振动放矿机悬掉基础的优点

阿尔哈达矿业公司深部开拓工程盲主斜井采用4.4m3双箕斗提升，在各中段设双溜井，采用两台悬吊式振动放矿机向箕斗给矿的装矿方式。其基本工艺是现场编织金属网再分次立模板、进行多次浇筑，不但工作量大而且施工过程不可控因素太多：①现场进行施工难度较大，结构工艺复杂、需要施工人员和材料繁多，施工可操作性和质量可控性差，混凝土强度难以保证；②悬吊式振动放矿机给矿机理依靠台板振动给矿，混凝土长时间受激振力冲击容易出现松动、破坏，甚至螺栓脱落；③预埋螺栓过程中失之毫厘差之千里：单个放矿机悬挂螺栓多达16个，放矿机溜脖与溜口结构螺栓多达34个，预埋螺栓过程中由于需要多次浇筑、振捣，易出现挤压变形，影响安装精度，预埋螺栓需要多次调整位置；④后期养护期长，影响安装进度。

2 材料选取

笔者以前曾经设计采用凹槽式金属拼接作为悬挂式振动放矿机溜口和螺栓悬挂构件，也成功运行；但此种结构件有两个缺点：一是构件腹板位于一侧，受力不均匀、截面特性较差；二是构件翼缘内表面有斜度，外侧单薄，支撑受力能力有限，不得不在凹槽式金属构件上下翼缘间焊接多块厚金属板进行支撑；三是需要大量生根钩固定于混凝土中，工艺繁琐。

H型构件可作为悬挂构件基础，强度更高；且其高度和翼缘宽度基本相等，截面形状合理，能使材料更高地发挥效能，提高承载能力。不同于普通H型构件，HW型构件的翼缘进行了加宽、加厚，且内、外表面是完全平行平直的，这样便于使用高强度螺栓和其他构件连接。

从方便、效能角度考虑，选用的HW型构件既要作为溜口型材骨架又要作为放矿机螺栓悬挂构件，翼缘厚度、强度要足以满足悬掉式振动放矿机激振力的频繁冲击而不变形、破坏，其参数如下表：

表1 放矿机激振力的频繁冲击下HW构件的参数

从表中截面特性参数可以看出，408×400#HW宽翼缘H型构件具有较高的抗弯强度和抗扭强度；同时，翼缘厚度大（21mm），在翼缘加工螺栓孔悬挂机械设备具备较高的抗变形能力。

3 采用HW型金属构件作为溜口及悬挂振动放矿机的施工工艺

振动放矿机型号为XZG型，配漏斗；漏斗与溜井下部溜口螺栓连接，共34个连接螺栓，直径22mm；放矿机悬吊螺栓16个，直径34mm，放矿机侧视图如下所示：

图1 振动放矿机侧视图

HW型材现场加工工艺：①立边墙（承重墙）：现场编织加筋网，网度250mm×250mm，主筋为φ12mm热轧筋网，每编织1m～1.5m高，立模板浇筑混凝土，混凝土标号为C30；墙厚400mm，高3m；当浇筑至2600mm高度后将HW型金属构件横梁立于墙上；浇筑后使构件与原岩联接一体。②型材切割：采用等离子切割机按照预先划定的结构部件尺寸现场切割分解。相较于氧气乙炔切割，等离子切割机具有操作灵活方便，工件切口光滑、切缝窄、热变形小、易清渣，切割效率高等优点；③型材拼接：将纵梁及各部件用倒链吊到预埋好的横梁上，并根据漏斗各组件尺寸及溜井中心位置进行调整，调整好进行焊接，然后根据厂家提供的漏斗与溜嘴联接螺栓孔位置及规格用等离子切割机割孔。

溜井下部浇筑、预埋放矿机吊挂螺栓：C30混凝土浇筑溜井下部，内制加筋网，砼厚度400mm，高度1500mm～2000mm（根据溜井围岩情况确定浇筑高度及加筋网高度）；浇筑前将吊挂螺栓插入预切割好的吊挂孔中固定在设计高度（仅出漏待螺纹部份）；以溜口内侧（HW型构件）为骨架焊接δ=20mm金属板，并与溜井下部抗磨损金属板焊接，开始浇筑溜井下口，如下图：

图2 浇筑溜井下口

充分养护后，安装振动放矿机，紧固螺栓，调试振动放矿机。两个溜井安装好后，斜井、振动放矿机、箕斗相对位置如图：

图3 安装后三视图

4 取得间接经济、社会效益

大量节约了人力成本，约3万元；

解决了深部开拓过程中安装效率低、开拓速度慢等缺点。

推广应用价值：①本改革极大降低了工人劳动强度，减少了用工量，保证了作业场所空气质量，几乎没有烟尘、粉尘、废水废物产生，保证了工人身体健康；②构件及其加工孔位置精准，可以一步到位，不存在受挤压变形、需多次调整的问题；③本次技术革新，对于施工同类型或相似类型的各种预埋件、固定地脚螺栓等工程均可以采用金属结构加工、固定，或金属结构加工固定好后再填埋混凝土，以实现各种场合不同用途。