绞吸式采盐船采掘工艺

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1410页（2768字）

(一)采区布置

绞吸式采盐船是以船尾的定位桩为中心，经船首两台左右横移的绞车牵动锚缆进行采掘的。采区依长条形布置为宜，单元采坑长度一般不超过800m，宽度不小于50m，采坑两边设10～20m宽的布锚区。外供电式采盐船的供电线路、船采汽车、窄轨火车运输的运输道路，也同布锚区合并考虑。陆上输盐管应布置在采坑端点，以减少采盐船输盐泵扬程。

(二)挖船窝

采盐船是靠浮箱的浮力工作的。水上浮动输盐管也需要一定的水域来适应管道的伸缩和摆移。除卤水超出盐层表面1m以上的湖区外，必须先挖船窝。船窝宽度和长度应为船长的3倍左石，水深应为采盐船设计吃水的1．3倍，同时要满足绞刀浸没水中3／4的要求，见图4－3－12。

图4－3－12 船体导入船窝

1－采盐船 2－船窝 3－盐层面 4－水面 5－盐层厚度 6－采盐船正常工作位置

(三)采掘盐层

绞吸式采盐船采掘工艺过程，包括切削和松碎盐层、制备盐浆、吸送盐浆等工序。采盐船盐浆泵中心线低于水面，故无需抽真空，只要将绞刀没入水中即可开泵。盐浆泵出水管经转向接头直接同水上浮管相连接，形成采掘和输送的统一体。

采盐船采掘盐层，是把采区沿长度方向分为许多条带，一个条带一个条带地进行采掘。每一条带内，通常采用横挖法(图4－3－13)。可分层采掘，也可一次采全厚。一般是在某一位置绕主桩左右摆动，采完全厚才向前移动。

图4－3－13 CY－1型采盐船钢桩横挖法示意图

钢桩横挖法的最大采掘带宽度，受船长的限制，可用视线标志法控制(图4－3－14)。设1是假想的方向照准线，d是驾驶台的位置。驾驶室通过船体纵舯轴线，绞刀挖到边线2时，照准线平行于采掘带中心线，它与中心线的距离A，可根据三角形ade和abc相似关系求得：

式中 L₁、L₂和L₃都是船的已知尺寸。

图4－3－14 采掘带宽度控制 1－方向照准线 2－采掘边线

为了提高采盐船的采掘生产能力，必须合理地确定采盐船的前移距离。它可用定位桩间距2b、采掘带宽度2B、定位桩中心到绞刀的距离L的关系来表示。

如图4－3－15所示，当绞刀在采掘带边缘，即点a或b的位置时，桩中心(O₁、O₂和O₃)的连线正好是采掘带的中心线。由几何关系求得：

式中 α₁和α₂——采掘带边线与桩中心线相对应的摆动角(度)。

图4－3－15 采盐船前移距确定示意图

如图所示，因为可近似地用代替，而K=S，故：

移动距离S的最佳值，与开采层的力学性质和绞刀的结构有关，图4－3－15中左下角小图，示出了绞刀沿工作面的挖掘情况，若绞刀架与水平成45°角，绞刀直径与绞刀长度相等，则

S=2·Dcos45°=D， m (4－3－5)

式中 D——绞刀直径(m)

绞吸式采盐船钢桩扇形挖掘法，有中间切入、分双层作业和边线切入、分单层作业两种方式。

中间切入、分双层作业法，操作顺序和挖掘轨迹见图4－3－16。

图4－3－16 中间切八、分双层作业轨迹图

1－采盐船 2－下落左钢桩时绞刀位置 3－水平面 4－绞刀移动轨迹 3－一次往返采厚 6－分层采厚

当以右钢桩为主桩进行采掘时，采盐船绞刀位置摆至下落左钢桩(即副桩)平面位置O点处时，下好左桩，提起右桩，将绞刀提至层面，开始挖掘第一分层，一直向左挖到下主桩位置处；再提起左桩，下好右桩，绞刀继续向左摆动(此时绞刀在前移后的新层中挖掘)，摆到左边线后，将绞刀下降至第二分层，然后向右摆动，至O点位置(下落左钢桩绞刀平面位置)，再提起绞刀至第一分层，仍继续向右摆动，到右边线时再将绞刀下降至第二分层层面；然后向左摆动，摆至O点为止，即采完一个往返(一个双层)。如果盐层厚度只够采一个往返(双层)，就开始下落副桩，向前移动主桩，提起绞刀，恢复原来位置。如果盐层较厚，分二个或三个往返才能采到底时，则按第一个往返的操作顺序和轨迹，进行第二、第三往返的采掘。

为了减小开采损失和超深采掘，最下部一个分层的厚度应减小，使底部残留盐尽可能减小。

边线切入分单层作业法见图4－3－17。仍以右桩为主桩、左桩为副桩，说明其操作方法及轨迹。当下好主桩后，绞刀提到新盐层面并切入；绞刀向左摆动，直到左边线，再向右摆动到右边线处；然后绞刀下切到第二分层，向左摆动，直至左边线处；绞刀再向下切到第三分层，向右摆动，直至挖掘全厚以后，绞刀不向下切，向左摆动到下副桩位置6处，下落副桩，提起主桩，再继续向左摆动，同时绞刀逐渐提起，摆到下主桩位置处，下落主桩，提起副桩，完成全盐层厚度的采掘，并向前移动一定的距离。

图4－3－17 边线切入分单层作业轨迹图

1－矿层厚度 2－下主桩时绞刀位置 3－采掘带中心线 4－水位面 5－分层厚度 6－下副桩时绞刀位置

绞吸式采盐船是通过吊挂在船尾导向筒内的钢桩和船首两个边锚来实现定位、前移和左右摆动的。

桩式移动装置的桩，有固定导向夹套式和滑动台车式两种。前者，钢桩只能在夹套内上下运动，绞刀不能挖成抛物线型，甚至会整段重复采掘；后者，钢桩除上下运动外，还可随滑动台车纵向移动，绞刀轨迹呈同心圆形，采掘效率高。