第五章干散貨裝卸搬運(yùn)方法

——煤炭和礦石裝卸工藝一、概述這些年來，在世界貨物海運(yùn)量中，散物年運(yùn)輸量約占世界年總海運(yùn)運(yùn)輸量的14%左右，是僅次于石油運(yùn)輸量、居世界貨物海運(yùn)量第二位的貨類。在散貨運(yùn)輸量中，煤炭和礦石的運(yùn)量又約占了90％。

第一節(jié)煤炭和礦石裝卸搬運(yùn)概述

二、煤炭、礦石特性及對(duì)裝卸保管的要求

（一）物料容重，自然坡度角，塊度及物料與承受面之間的摩擦系數(shù)

1．容重

物料的容重即是物料的單位體積重量。

2.自然坡度角（自然堆積角，即貨堆自然形成的角度）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。對(duì)煤炭、礦石的裝卸來說，物料的自然坡度角可影響儲(chǔ)料漏斗壁傾角的確定，即選擇的漏斗壁傾角一定要大于貨物的自然坡度角，否則物料就不易從漏斗漏出。煤炭的自然坡度角45-左右。3、塊度物料的塊度對(duì)機(jī)械和抓斗的選用有關(guān)。如在選用螺旋式卸車機(jī)，若遇到物料的塊度直徑大于螺旋的螺距時(shí)，大塊度的物料就不能卸下。選用抓斗時(shí)，也要考慮物料的塊度，因?yàn)樽ザ返膹堥_度對(duì)物料的塊度也有限制。同樣，漏斗口的尺寸也要考慮物料的塊度。4.物料與承受面之間的摩擦系數(shù)

物料與承受面之間的摩擦系數(shù)大，物料就不易傾倒，因而要求料斗面光滑，料斗面的傾斜度也要增大，以減少物料下滑的阻力。

（二）凍結(jié)性通常，煤炭和礦石的含水量較大，如煤炭未脫水時(shí)，含水率可達(dá)20%。而含水量大的物料在冬季易結(jié)冰，造成卸貨困難。所以在煤炭、礦石裝卸工藝中要考慮物料的解凍方法，如增加破冰機(jī)械或設(shè)置加溫設(shè)備。（三）發(fā)熱和自燃性在堆場(chǎng)上存放的煤炭，時(shí)間久了或在外界氣溫高時(shí)，煤堆內(nèi)就會(huì)發(fā)熱，當(dāng)煤堆內(nèi)溫度上升到60`C時(shí)，煤溫的上升速度加劇，此時(shí)如不降溫散熱，煤炭就會(huì)發(fā)生自燃。通常的解決方法是將物料及時(shí)轉(zhuǎn)堆，翻垛，避免煤堆溫度達(dá)到自燃點(diǎn)。（四）脆弱性，揚(yáng)塵性

煤炭、礦石在裝卸輸送時(shí)會(huì)產(chǎn)生的大量的粉塵，因此要求港口的裝卸系統(tǒng)中設(shè)置有防塵裝置，如在堆場(chǎng)場(chǎng)地上設(shè)置灑水防塵系統(tǒng)，采用加罩封閉式輸送系統(tǒng)等等。三、煤炭、礦石運(yùn)輔工具和裝卸工藝的特點(diǎn)

我們可以按物料的進(jìn)出港口的流向，將煤炭和礦石裝卸工藝系統(tǒng)分為：陸運(yùn)進(jìn)港、水運(yùn)出港的煤炭、礦石出口裝卸工藝和水運(yùn)進(jìn)港、陸運(yùn)出港的煤炭、礦石進(jìn)口裝卸工藝

特點(diǎn)：貨物的批量大運(yùn)輸工具的大型化港站的特點(diǎn)專業(yè)化、高效化堆場(chǎng)的大容量化間接換裝第二節(jié)煤炭、礦石出口裝卸工藝系統(tǒng)

煤炭、礦石出口裝卸工藝主要有卸火車作業(yè)、堆場(chǎng)作業(yè)和裝船作業(yè)三個(gè)工藝環(huán)節(jié)組成。

一、卸火車工藝

根據(jù)煤炭、礦石車型不同，散貨卸車工藝主要有：

翻車機(jī)卸車工藝、螺旋卸車機(jī)卸車工藝、鏈斗卸車機(jī)卸車工藝和底開門自卸車卸車工藝等幾種。

（一）翻車機(jī)卸車工藝

1．翻車機(jī)形式翻車機(jī)形式有兩種：轉(zhuǎn)子式和側(cè)傾式。2．翻車形式

翻車機(jī)翻車形式也分為兩種：?jiǎn)畏胶痛健?．卸車線的布置形式及卸車線上的輔助機(jī)械翻車機(jī)卸車工藝中的卸車線布置形式有兩種：折返式：一種是有牽車平臺(tái)的布置形式；另一種是沒有牽車平臺(tái)貫通式：此種形式是重車線和空車線與車輛進(jìn)出翻車機(jī)房同向布置，常與采用旋轉(zhuǎn)車鉤的不解體車輛配合使用。

（1)有牽牽車車平平臺(tái)臺(tái)的的卸卸車車線線布布置置形形式式(2）沒沒有有牽牽車車平平臺(tái)臺(tái)（（駝駝峰峰））卸卸車車線線布布置置形形式式4.使用用翻翻車車機(jī)機(jī)卸卸車車的的特特點(diǎn)點(diǎn)（1)系系統(tǒng)統(tǒng)的的機(jī)機(jī)械械化化程程度度高高，，卸卸車車效效率率高高，，卸卸車車后后車車內(nèi)內(nèi)余余量量少少；；(2））對(duì)對(duì)貨貨種種及及物物料料塊塊度度的的適適應(yīng)應(yīng)性性強(qiáng)強(qiáng)；；(3)系系統(tǒng)統(tǒng)的的機(jī)機(jī)械械設(shè)設(shè)備備多多，，投投資資費(fèi)費(fèi)用用高高，，所所以以翻翻車車機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)需需另另設(shè)設(shè)置置輔輔助助卸卸車車機(jī)機(jī)械械，，用用作作不不能能使使用用翻翻車車機(jī)機(jī)的的車車輛輛卸卸貨貨；；(4)對(duì)對(duì)車車輛輛的的適適應(yīng)應(yīng)性性差差，，對(duì)對(duì)車車輛輛的的損損害害大大，，所所以以翻翻車車機(jī)機(jī)不不適適用用于于平平車車，，低低幫幫車車或或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)不不好好的的車車輛輛的的卸卸車車作作業(yè)業(yè)。。（二二））螺螺旋旋卸卸車車機(jī)機(jī)御御車車工工藝藝特點(diǎn)與翻車車機(jī)卸卸車相相比，，螺旋旋卸車車機(jī)具具有的的結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單單，投投資少少，效效率高高；對(duì)對(duì)車輛輛的適適應(yīng)性性好。。在維修修保養(yǎng)養(yǎng)方面面，螺螺旋卸卸車機(jī)機(jī)的配配置較較多，，機(jī)械械同時(shí)時(shí)發(fā)生生故障障的機(jī)機(jī)會(huì)少少，而而且維維修保保養(yǎng)也也較翻翻車機(jī)機(jī)簡(jiǎn)單單，對(duì)對(duì)車輛輛的損損壞率率也較較翻車車機(jī)低低。但但螺旋旋卸車車機(jī)對(duì)對(duì)貨種種的適適應(yīng)性性不如如翻車車機(jī)好好，特特別是是螺旋旋卸車車機(jī)不不適用用于卸卸塊徑徑大于于螺距距的物物料。。在防塵塵方面面，翻翻車機(jī)機(jī)布置置緊湊湊，容容易解解決，，而螺螺旋卸卸車機(jī)機(jī)作業(yè)業(yè)面大大，還還需要要清艙艙作業(yè)業(yè)，所所以揚(yáng)揚(yáng)塵性性大，，且較較難解解決防防塵問問題。。在卸車車自動(dòng)動(dòng)化程程度方方面，，螺旋旋卸車車機(jī)也也不如如翻車車機(jī)，，相比比之下下，螺螺旋卸卸車機(jī)機(jī)的卸卸車效效率較較低，，特別別是在在物料料的濕濕度大大時(shí)，，卸車車的效效率就就更低低。在使用用方面面，根根據(jù)使使用經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，，當(dāng)年年卸車車量超超過400萬噸時(shí)時(shí)，翻翻車機(jī)機(jī)卸車車的經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性較螺螺旋卸卸車機(jī)機(jī)好。。這是是因?yàn)闉?，?dāng)當(dāng)卸車車量增增加時(shí)時(shí)，螺螺旋卸卸車機(jī)機(jī)的工工作線線數(shù)也也要增增加，，整個(gè)個(gè)工藝藝布置置就顯顯得復(fù)復(fù)雜，，同時(shí)時(shí)也擴(kuò)擴(kuò)大了了環(huán)境境污染染面，，增加加了清清掃車車箱的的工作作量，，螺旋旋卸車車機(jī)的的缺點(diǎn)點(diǎn)越發(fā)發(fā)顯示示出來來。（三））鏈斗斗卸車車機(jī)卸卸車工工藝

（四））底開開門自自卸車車卻車車工藝藝底開門門自卸卸車是是一種種卸車車效率率很高高的散散貨專專用列列車。。卸車車時(shí)，，可打打開專專用列列車兩兩側(cè)的的底部部門，，列車車邊行行進(jìn)邊邊卸貨貨至鐵鐵道兩兩旁的的收貨貨槽或或貨堆堆，貨貨槽的的底部部設(shè)有有漏斗斗和皮皮帶機(jī)機(jī)，可可將物物料運(yùn)運(yùn)出卸卸貨點(diǎn)點(diǎn)至堆堆場(chǎng)（（通常?？稍O(shè)設(shè)坑道道）。。系統(tǒng)使使用特特點(diǎn)(1)不需需要其其他卸卸車設(shè)設(shè)備，，卸車車效率率高，，物料料卸車車較徹徹底，，如每每節(jié)車車箱載載重量量為70t的自卸卸車（（K70型底開開門自自卸車車），，平均均卸車車效率率可達(dá)達(dá)4200t/h。但當(dāng)物物料因因潮濕濕而粘粘結(jié)在在車箱箱邊角角上時(shí)時(shí)，還還需要要進(jìn)行行清掃掃，然然后將將車底底門關(guān)關(guān)上，，而關(guān)關(guān)車底底門是是一個(gè)個(gè)比較較費(fèi)力力的作作業(yè)；；(2)車輛輛造價(jià)價(jià)高，，利用用率低低；(3)需要鐵鐵路專專線。。（五））車輛輛解凍凍（1)熱風(fēng)風(fēng)解凍凍；（2)蒸汽汽暖管管式解解凍；；(3)煤氣或或電氣氣紅外外線解解凍。。其中中效率率較高高的是是紅外外線解解凍方方式。。二、堆堆場(chǎng)工工藝（一））堆場(chǎng)場(chǎng)機(jī)械械1．堆堆料機(jī)機(jī)2．取取料機(jī)機(jī)3．堆堆取料料機(jī)1．堆料料機(jī)2．取料料機(jī)（二））堆場(chǎng)場(chǎng)工藝藝系統(tǒng)統(tǒng)根據(jù)應(yīng)應(yīng)用的的機(jī)械械設(shè)備備和物物料進(jìn)進(jìn)、出出場(chǎng)和和堆存存形式式的不不同，，堆場(chǎng)場(chǎng)裝卸卸工藝藝布置置形式式可分分為堆堆料機(jī)機(jī)和坑坑道皮皮帶機(jī)機(jī)組成成的地地下系系統(tǒng)和和地面面露天天堆場(chǎng)場(chǎng)作業(yè)業(yè)的地地面系系統(tǒng)。。1．地下下系統(tǒng)統(tǒng)2．地面面系統(tǒng)統(tǒng)三、裝裝船工工藝現(xiàn)代散散貨裝裝船機(jī)機(jī)械均均是以以皮帶帶機(jī)為為主體體形成成的。。根據(jù)據(jù)其結(jié)結(jié)構(gòu)形形式和和裝船船工藝藝，可可分為為固定定式裝裝船機(jī)機(jī)和移移動(dòng)式式裝船船機(jī)兩兩大類類。1．固定定轉(zhuǎn)盤盤式裝裝船機(jī)機(jī)及其其裝船船工藝藝2．?dāng)[動(dòng)動(dòng)式裝裝船機(jī)機(jī)（二））移動(dòng)動(dòng)式裝裝船機(jī)機(jī)四、輸輸送機(jī)機(jī)械和和輔助助機(jī)械械（一））皮帶帶輸送送機(jī)皮帶輸輸送機(jī)機(jī)是煤煤炭、、礦石石裝卸卸作業(yè)業(yè)線的的聯(lián)接接裝卸卸船、、裝卸卸車、、堆場(chǎng)場(chǎng)機(jī)械械和各各種儲(chǔ)儲(chǔ)存、、給料料等作作業(yè)環(huán)環(huán)節(jié)之之伺的的水平平運(yùn)輸輸?shù)霓D(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)工工具。。隨著著裝卸卸船效效率和和煤炭炭、礦礦石裝裝卸工工藝的的現(xiàn)代代化發(fā)發(fā)展，，皮帶帶輸送送機(jī)已已具有有固定定式、、大容容量、、長(zhǎng)距距離和和高效效率的的特點(diǎn)點(diǎn)。高效率率的皮皮帶機(jī)機(jī)輸送送機(jī)對(duì)對(duì)皮帶帶的強(qiáng)強(qiáng)度要要求高高，對(duì)對(duì)皮帶帶的帶帶寬和和帶速速也提提出更更高的的要求求．如如皮帶帶輸送送機(jī)皮皮帶的的寬度度可達(dá)達(dá)3m以上，，帶速速可達(dá)達(dá)4.6m/s。皮帶輸輸送機(jī)機(jī)愉送送效率率的選選用要要與裝裝船機(jī)機(jī)和卸卸船機(jī)機(jī)相適適應(yīng)。。（二））平艙艙機(jī)械械在煤炭、、礦石的的裝船作作業(yè)中，，對(duì)于專專用的煤煤炭礦石石船舶，，由于其其艙口大大，用岸岸上的裝裝船機(jī)即即可把船船裝滿，，但對(duì)于于艙口不不大的船船舶，裝裝船機(jī)投投料只能能達(dá)到艙艙口垂直直范圍內(nèi)內(nèi)，不能能把船裝裝滿。為為了保證證船舶的的航行安安全，對(duì)對(duì)于這類類船舶的的裝船都都要進(jìn)行行平艙作作業(yè)。五、煤炭炭、礦石石出口裝裝卸工藝藝流程第三節(jié)煤炭、礦礦石進(jìn)口口裝卸工工藝煤炭、礦礦石進(jìn)口口裝卸工工藝主要要由煤炭炭、礦石石卸船作作業(yè)、堆堆場(chǎng)作業(yè)業(yè)、裝車車（駁））作業(yè)三三個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)組成，，其中煤煤炭、礦礦石進(jìn)口口堆場(chǎng)作作業(yè)系統(tǒng)統(tǒng)和水平平運(yùn)輸皮皮帶機(jī)輸輸送系統(tǒng)統(tǒng)與第二二節(jié)所述述的煤炭炭、礦石石出口堆堆場(chǎng)作業(yè)業(yè)中的地地面系統(tǒng)統(tǒng)及其皮皮帶機(jī)輸輸送系統(tǒng)統(tǒng)相同。。一、卸船船工藝煤炭、礦礦石卸船船機(jī)械按按機(jī)械工工作特點(diǎn)點(diǎn)分，可可分為間歇型卸卸船機(jī)和連續(xù)型卸卸船機(jī)兩類，從從卸船方方式分又又可以分分為船舶舶自卸和和非自卸卸。間歇型散散貨卸船船機(jī)主要要有船吊吊、帶斗斗門機(jī)、、裝卸橋橋等，其其特點(diǎn)是是利用抓抓斗抓取取物料卸卸船，因因?yàn)樽ザ范沸洞牡墓ぷ餮h(huán)周期期中有一一個(gè)空返返回程，，因此稱稱之為間間歇型卸卸船機(jī)，，散貨卸卸船機(jī)除除可用作作煤炭、、礦石卸卸船外，，還可作作為其他他諸如散散糧、散散鹽、沙沙等散裝裝貨卸船船之用。。抓斗斗卸卸船船隨隨主主機(jī)機(jī)的的不不同同，，分分雙雙索索抓抓斗斗和和船船吊吊抓抓斗斗兩兩種種形形式式。。在在介介紹紹煤煤炭炭、、礦礦石石卸卸船船機(jī)機(jī)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））散散貨貨卸卸船船抓抓斗斗及及其其工工作作原原理理（二二））間間歇歇型型卸卸船船機(jī)機(jī)械械1．．船船舶舶吊吊桿桿工作作特特點(diǎn)點(diǎn)：：（1)為為了了裝裝卸卸作作業(yè)業(yè)的的安安全全，，船船舶舶吊吊桿桿工工作作時(shí)時(shí)，，抓抓斗斗起起升升高高度度不不能能太太高高；；(2））船船舶舶吊吊桿桿的的起起重重量量較較小小，，卸卸貨貨效效率率較較低低，，如如起起重重量量為為3一一5t的船船舶舶吊吊桿桿的的卸卸船船效效率率僅僅140t/h一200t/h;(3)清艙艙量量大大（（約約為為50%））；；(4)在使使采采用用船船舶舶吊吊桿桿抓抓斗斗卸卸船船方方式式時(shí)時(shí)，，不不需需要要在在碼碼頭頭上上配配置置卸卸船船機(jī)機(jī)械械，，因因此此，，可可節(jié)節(jié)約約碼碼頭頭的的建建設(shè)設(shè)費(fèi)費(fèi)用用，，港港口口的的裝裝卸卸成成本本也也可可降降低低。。2．帶帶斗斗門門機(jī)機(jī)這是是一一種種在在門門機(jī)機(jī)的的門門架架下下設(shè)設(shè)置置可可伸伸縮縮漏漏斗斗的的散散貨貨卸卸船船專專用用機(jī)機(jī)械械。。帶斗斗門門機(jī)機(jī)的的工工作作特特點(diǎn)點(diǎn)是是：：卸卸船船效效率率高高，，這這是是由由于于一一方方面面門門架架下下的的漏漏斗斗可可根根據(jù)據(jù)抓抓斗斗行行程程調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)伸伸縮縮，，使使抓抓斗斗帶帶貨貨運(yùn)運(yùn)行行的的行行程程縮縮短短；；另另一一方方面面是是因因?yàn)闉閹Ф范烽T門機(jī)機(jī)的的起起升升、、變變幅幅速速度度比比普普通通門門機(jī)機(jī)高高40%一一50％％，，從從而而提提高高了了裝裝卸卸效效率率。。帶斗門機(jī)機(jī)適用于于船型不不超過5萬噸級(jí)的的中型散散貨進(jìn)口口碼頭，，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為為16t的帶斗門門機(jī)，卸卸船效率率為600v臺(tái)時(shí)，適適用于5萬噸級(jí)的的船舶。。我國(guó)上上海港區(qū)區(qū)中華南南棧煤炭炭進(jìn)口碼碼頭使用用的帶斗斗門機(jī)起起重量為為15t。平均臺(tái)時(shí)時(shí)效率為為5001，適用船船型為2，3萬噸。世世界上最最大的帶帶斗門機(jī)機(jī)卸船效效率可達(dá)達(dá)1050t/臺(tái)時(shí)。3．裝卸橋橋（橋式式卸船機(jī)機(jī)）裝卸橋，，也稱橋橋式卸船船機(jī)，是是國(guó)外大大型散貨貨碼頭最最主要的的卸船機(jī)機(jī)械，一一般適用用于5萬萬噸級(jí)以以上的散散貨專用用船，卸卸船效率率在700t/h以上。裝裝卸橋的的卸船效效率之所所以高的的原因是是因?yàn)椋?，裝卸橋橋抓斗的的行程路路線簡(jiǎn)單單，起重重量大，，同時(shí)，，裝卸橋橋還可以以承受較較大的動(dòng)動(dòng)量載荷荷，所以以其裝卸卸小車的的工作速速度可加加快．從從而使抓抓斗的工工作周期期縮短的的緣故。。橋式卸船船機(jī)在國(guó)國(guó)外大型型散貨碼碼頭得到到普遍使使用，如如荷蘭馬馬斯平原原礦石中中轉(zhuǎn)碼頭頭（年吞吞吐量1800萬噸）使使用的就就是起重重量為SOt的、臺(tái)時(shí)時(shí)效率最最高達(dá)3000t/h的橋式卸卸船機(jī)，，適用船船型為25萬噸級(jí)的的散貨船船。（三）連連續(xù)型卸卸船機(jī)鏈斗式卸卸船機(jī)和和斗輪卸卸船機(jī)是是兩種常常見的煤煤炭、礦礦石連續(xù)續(xù)型卸船船機(jī)。這這兩種卸卸船機(jī)主主要由作作垂直提提升的斗斗式提升升機(jī)和水水平輸送送的皮帶帶機(jī)兩大大部件組組成鏈斗卸船船機(jī)主要的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)(1)適適用范圍圍廣。就就貨物而而言，可可用于從從磷酸鹽鹽、煤（（粒度在在l00mm以下）、、礬土等等輕物料料直至鐵鐵礦、石石灰石等等重物料料的卸船船作業(yè)。。就船舶舶而言，，可適用用從河駁駁到大、、中型海海船的卸卸載；(2)卸卸船效率率較高，，工作穩(wěn)穩(wěn)定，卸卸船時(shí)的的物料損損失量低低于抓斗斗起重機(jī)機(jī)的2％％，能量量消耗也也比用效效率抓斗斗機(jī)低1％一2%；(3)易易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)卸船作作業(yè)自動(dòng)動(dòng)化；(4)防污染問問題解決決較好。。斗輪卸船船機(jī)（四）自自卸船二、裝車車工藝三、清艙艙工藝常用的清清艙機(jī)有有履帶式式推土機(jī)機(jī)和推扒扒機(jī)。四、工藝藝流程第四節(jié)煤煤炭、、礦石計(jì)計(jì)量及粉粉塵防治治一、煤炭炭、礦石石的粉塵塵防治（一）謀謀炭、礦礦石裝卻卻粉塵污污染問題題（二）防防粉塵污污染的措措施1．噴霧霧防塵2．噴水水防塵3．高壓靜靜電收塵塵二、煤炭炭、礦石石的計(jì)量量由于煤炭炭、礦石石的疏批批量大，，裝卸輸輸送的效效率高，，因此很很難作到到精確計(jì)計(jì)量。最常用的的計(jì)量方方法是船舶水尺尺目測(cè)，這是一一種利用用船舶排排水量估估計(jì)物料料裝卸量量的一種種方法，，這種計(jì)計(jì)量方法法簡(jiǎn)單，，但計(jì)量量誤差大大。另一一種計(jì)量量裝置是是電子皮帶帶秤，這是一一種連續(xù)續(xù)式計(jì)量量設(shè)備，，它可對(duì)對(duì)煤炭、、礦石進(jìn)進(jìn)行精確確計(jì)量。。計(jì)量的的精確的的國(guó)際標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求求達(dá)0.1%，盡管實(shí)實(shí)際計(jì)量量的精確確度與此此要求尚尚有一定定的差距距，但這這種計(jì)量量方式仍仍是發(fā)展展的方向向。此外外，如煤煤炭、礦礦石的卡卡車計(jì)量量還可用用計(jì)量的的精確度度較高的的地磅。青島港（（集團(tuán)））有限公公司煤炭炭裝卸作作業(yè)，采采用系統(tǒng)流程程和單機(jī)作業(yè)業(yè)兩種模式式。流程程中，擁?yè)碛?21米的的20萬萬噸級(jí)深深水泊位位兩個(gè)，，最大可可?？?0萬噸噸級(jí)大型