建材机械与矿山机械展
新藏铁路作为我国铁路建设领域的重大战略性工程,其建设过程对建材机械与矿山机械有着特殊且严苛的要求。该铁路全长约 2000 公里,桥隧占比达 61.53%,穿越高海拔冻土区、平均海拔 4500 米的地段,复杂的地质条件与极端的气候环境,促使一系列适应特殊工况的建材与矿山机械投入使用 。
一、矿山开采机械的应用
(一)凿岩台车的高效作业
在新藏铁路建设中,隧道工程是关键部分,凿岩台车承担着重要的钻孔任务。以鑫通液压轮胎三臂凿岩台车为例,在川藏公路项目中的应用成果为新藏铁路建设提供了参考。在川藏铁路拉萨至林芝段的隧道施工中,中铁十七局采购的 DW3 - 180 型三臂凿岩台车表现出色。该隧道平均海拔约 3000 米,总长 12.3 公里,工地属于二级围岩且有岩爆情况 。在这样的复杂条件下,该凿岩台车的中间钻锚注一体臂集成进口大功率凿岩机,钻孔、锚杆、注浆一气呵成。掏心孔打 4.5 米,设备钻孔时间控制在 2 小时以内,平均一个孔 2 分 30 秒左右,每循环钻爆时间在 2.5 小时左右,展现出较快的掘进速度 。在新藏铁路建设中,类似的凿岩台车将凭借其高效的钻孔能力,为隧道爆破作业提供精准的炮孔,提高爆破效果,加快隧道掘进速度 。同时,针对新藏铁路更高海拔、更复杂地质的特点,凿岩台车的发动机将采用涡轮增压、中冷等技术,升级为高原型发动机,增加进气量,提升燃油燃烧效率,保证在海拔 5000 米以上的环境下仍能输出稳定功率,满足高强度钻孔作业需求 。
(二)露天采矿设备的可靠运作
大型矿用挖掘机:新藏铁路建设所需的砂石骨料等原材料,部分来源于露天矿山开采。大型矿用挖掘机凭借其大斗容、强挖掘力成为露天采矿的主力设备 。在新藏铁路沿线露天矿山作业时,考虑到高原恶劣环境,挖掘机的发动机、液压系统等进行了特殊改进 。发动机采用低温启动装置,确保在寒冷环境下顺利启动,如在冬季气温低至零下 40℃时也能正常发动;液压系统使用低温性能良好的液压油,并对管路进行保温处理,提高系统在低温下的响应速度与工作稳定性 。某型号矿用挖掘机在海拔 4500 米以上的矿山作业时,通过这些改进措施,设备故障率较未改进前降低 30%,作业效率提高 15% 。在新藏铁路建设中,这些大型矿用挖掘机将高效地完成矿石的挖掘工作,为后续的加工和运输提供充足的原材料 。
矿用自卸车:矿用自卸车负责将露天矿山开采的矿石、骨料等运输至加工场地。新藏铁路沿线的矿用自卸车针对高原路况与气候特点,采用高强度车架,提升车辆在崎岖道路上的承载能力与抗颠簸性能 。优化车辆的动力系统,提高爬坡能力,以应对高原地区的长距离、大坡度运输需求;配备先进的制动系统,保障在长下坡路段的行车安全 。部分自卸车还搭载智能监控系统,可实时监测车辆载重、轮胎压力、行驶速度等参数,及时发现并解决潜在问题,确保运输作业的高效与安全 。例如,在运输过程中,智能监控系统一旦检测到轮胎压力异常,会立即发出警报,提醒司机及时处理,避免因轮胎问题导致运输中断或安全事故 。
二、建材生产机械的应用
(一)水泥生产设备的稳定运行
低温环境适应性:新藏铁路建设对水泥需求量大,且施工地冬季气温极低,这对水泥生产设备的低温运行性能是极大考验。水泥厂的回转窑、粉磨设备等关键装备,在设计上采用了高效的保温材料,对设备筒体进行全方位包裹,减少热量散失。例如,某水泥厂的回转窑筒体采用了新型陶瓷纤维保温材料,其导热系数比传统保温材料降低 30%,有效减少了热量向外界的散发 。同时,优化预热器与分解炉结构,提高燃料燃烧效率,确保在低温环境下水泥熟料的稳定生产 。通过这些改进措施,在冬季生产时,能耗较未改进前降低 15%,产量提升 10% ,为新藏铁路建设提供了稳定的水泥供应保障 。
智能化生产控制:为保证水泥质量稳定性,适应高原地区人工成本高、作业环境差等问题,新藏铁路沿线的水泥生产引入智能化控制系统。通过传感器实时采集生产过程中的温度、压力、物料流量等参数,传输至中央控制系统,系统根据预设程序自动调整设备运行参数 。在粉磨环节,可根据水泥成品的细度要求,自动调节磨机的转速、喂料量等,使水泥产品质量波动控制在极小范围内,且生产效率较人工控制提高 20% 以上 。如当传感器检测到水泥成品细度不符合标准时,中央控制系统会自动增加磨机的研磨时间或调整喂料速度,直至产品质量达标 。
(二)混凝土搅拌设备的优质生产
高效搅拌与保温技术:在新藏铁路建设中,混凝土用量巨大,且需满足低温施工要求。新型混凝土搅拌站采用双卧轴强制式搅拌机,搅拌叶片经过特殊设计,搅拌效率高,能使混凝土各组分均匀混合 。搅拌站罐体、输送管道均采用保温材料包裹,并配备加热装置,可在低温环境下保持混凝土出机温度与运输过程中的温度稳定 。某搅拌站通过这些措施,确保混凝土在运输至施工现场时,温度降低不超过 5℃,保证了混凝土的施工性能 。例如,在冬季施工时,加热装置将搅拌站罐体内的混凝土原材料加热至适宜温度后再进行搅拌,搅拌完成后,保温材料包裹的罐体和输送管道能有效减少热量散失,使混凝土在运输过程中始终保持良好的和易性和可泵性 。
外加剂精准添加系统:为改善混凝土在高原环境下的性能,如提高其抗冻性、耐久性等,混凝土搅拌设备配备了外加剂精准添加系统 。该系统可根据混凝土配合比要求,精确控制外加剂的添加量,误差控制在极小范围内 。通过精准添加外加剂,混凝土的抗冻等级可提升至 F300 以上,满足新藏铁路长期在高寒环境下的使用需求 。例如,在制作用于桥梁建设的混凝土时,根据设计要求,外加剂精准添加系统会准确添加适量的引气剂,使混凝土内部形成微小气泡,提高混凝土的抗冻融循环能力 。
三、材料运输与加工机械的应用
(一)骨料运输与加工一体化设备
移动破碎筛分站:为满足新藏铁路建设对砂石骨料的就地取材、及时供应需求,移动破碎筛分站得到广泛应用 。此类设备将破碎机、筛分机、给料机等集成在可移动底盘上,可灵活转移至矿山开采现场或靠近施工现场的场地进行骨料加工 。在高原地区,设备采用了轻量化设计,降低设备自重,提高机动性,同时对发动机、传动系统等进行适应性改进,确保在低氧、低温环境下稳定运行 。其生产能力可根据需求灵活调整,每小时可处理数百吨矿石,生产出符合铁路建设标准的不同规格砂石骨料 。例如,在新藏铁路某标段附近的小型矿山,移动破碎筛分站可快速转移至矿山开采点,将开采出的矿石现场加工成不同粒径的砂石骨料,直接供应给施工现场,减少了骨料的运输成本和时间 。
高效皮带输送机:在新藏铁路建设工地,大量的建材、骨料等需要长距离、大运量运输,高效皮带输送机成为理想选择 。针对高原地区的特殊环境,皮带输送机的输送带采用耐寒、耐磨材料,增强其在低温、多尘环境下的使用寿命 。驱动装置配备高原型电机,提高在低氧环境下的输出功率 。优化输送机的结构设计,减少能量损耗,提高输送效率 。部分皮带输送机还具备智能监控功能,可实时监测输送带的运行状态,如跑偏、撕裂等情况,及时发出报警并采取相应措施,保障运输作业的连续性 。如当智能监控系统检测到输送带出现跑偏情况时,会自动调整输送带的运行轨迹,防止输送带与机架摩擦损坏,确保物料运输的顺畅 。
(二)混凝土运输与泵送设备
混凝土搅拌运输车:在新藏铁路建设中,混凝土搅拌运输车需具备良好的保温、防离析性能 。罐体采用优质保温材料包裹,减少混凝土在运输过程中的热量损失,防止混凝土因温度降低而影响性能 。配备高效搅拌装置,在运输过程中持续低速搅拌混凝土,确保混凝土的均匀性,防止离析现象发生 。车辆发动机经过高原适应性改造,能在低氧环境下正常工作,保障混凝土及时、稳定供应至施工现场 。在冬季施工时,保温材料包裹的罐体可使混凝土在运输途中温度降低不超过 3℃,高效搅拌装置能使混凝土在长时间运输后仍保持良好的和易性 。
混凝土泵车:为实现混凝土的高效泵送,适应新藏铁路桥梁、隧道等工程的施工需求,先进的混凝土泵车投入使用 。这些泵车具备高扬程、大排量特点,且采用特殊的泵送系统,可有效防止混凝土在泵送过程中出现离析、堵塞等问题 。部分泵车还搭载智能泵送控制系统,能实时监测泵送压力、混凝土坍落度等参数,自动调整泵送速度,保障泵送作业的顺利进行 。在高原地区,泵车的发动机进气系统、散热系统等进行针对性改进,以适应高海拔、低温环境 。例如,在隧道衬砌施工中,混凝土泵车可将混凝土精准地泵送至指定位置,智能泵送控制系统可根据泵送压力和混凝土坍落度的变化,自动调整泵送速度,确保混凝土浇筑的质量和效率 。
新藏铁路建设中的建材机械与矿山机械,通过一系列针对高原、高寒、复杂地质等特殊环境的技术创新与改进,有效保障了工程建设所需建材的生产、运输与加工,为新藏铁路建设的顺利推进提供了坚实的装备支撑 。这些先进设备不仅体现了我国在建材与矿山机械领域的研发制造实力,也为未来高原铁路及其他极端环境下的工程建设积累了宝贵经验 。