陈利钿
太仓武港码头有限公司 江苏太仓215400

摘 要：散货码头的物料通常采用露天堆场存放， 为了有效的防止堆场铁矿石的扬尘，除了在堆场周边建设防尘墙外，还需要对堆场内堆存的铁矿石用聚乙烯防风抑网进行全覆盖，目前防风网的覆盖主要以人工覆盖操作，人工覆盖防尘网不仅效率低、成本高，而且还存在安全风险，本文主要对堆场覆盖采用机械设备的方式进行覆盖暨防尘网覆盖专用吊进行探索与研究，对防尘网覆盖吊进行载荷设计计算以及可行性研究，可有效提高防尘网覆盖的效率和安全性以及经济性。
关键词：露天堆场、人工覆盖、防尘网、机械覆盖、环保、安全

0 引言
随着经济持续快速的发展，人们关于环境保护的意识不断提高，我国对关于散货矿石码头建设的环境问题的关注度也日益提高。近年来，有关港口的环境问题越来越成为人们关注的焦点。如何改善公司堆场对周边环境的影响也逐渐成为公司日常工作的重点。
为了有效的防止堆场铁矿石的扬尘，除了在堆场周边建设防尘墙外，还需要对堆场内堆存的铁矿石用聚乙烯防风抑网进行全覆盖。现阶段，公司通过使用人力进行覆盖操作，经估算，每年覆盖防尘网所需人工费约200万人民币。通过调研得知，现在相关行业内均采用人力进行覆盖操作，暂时未有企业采用机械设备的方式覆盖。人工覆盖防尘网不仅效率低、成本高，而且由于矿堆堆高有12米，且坡度较大，操作人员上下坡时有跌落风险，人工操作覆盖防尘网安全管控不可控。以上得知，由机械代替人工覆盖防尘网迫在眉睫。

1 防风网覆盖吊设计的载荷计算及稳定性计算
1.1堆场吊最不利验算工况：
防尘布迎风尺寸: 75*12m总面积900㎡，自重187.5kg；斜拉角1为30°，斜拉角2为60°；
斜拉时防尘布与物料接触面积最大按75*50m计算，该尺寸的防尘布自重781kg，防尘布与物料的摩擦系数按0.4，摩擦力按781*0.4=312kgf计算；验算风力等级：6。

（图1 防风网覆盖吊盖网示意图）

1.2载荷计算
1.2.1风力
帆布迎风面积A1=75×12=900m2；堆垛物料迎风面积A2=(38.151+75)×12÷2=678.9 m2；
受力迎风面积为：A=A1-A2=900-678.9=221.1 m2；风力6级，风速为13.8m/s；
风压为P=0.613× 13.8× 13.8=116.7N/m2；风力系数C取1.2，风力
F=1.2×221.1×116.7=3.1 t
1.2.2防尘布与物料产生的摩檫力
F=0.781×0.4=0.3124 t
1.2.3防尘布自重
G=0.781 t

2 钢丝绳索拉力计算
2.1沿着运行机构水平方向：风力和摩擦力均为沿轨道方向载荷
F轨道方向水平力=(3.1+0.3124)÷2=1.71t
钢丝绳偏角为60度，钢丝绳拉力
F钢丝绳1=1.71÷sin60°=1.975t，满足起重葫芦的额定能力5t。
F垂直地面方向1=1.975×con60°=0.9875t
2.2垂直轨道方向的载荷计算
防尘布自重为G=0.781t
即：F垂直地面方向2=0.781÷2=0.3905t
钢丝绳偏角为30度，钢丝拉力为
F钢丝绳2=0.781÷sin60°÷2=0.44 t
满足起重葫芦的额定能力5t。
水平垂直轨道方向的载荷为：
F垂直轨道方向水平力=0.44×sin30°=0.22t
2.3钢丝绳拉力为
F钢丝绳= F钢丝绳1+ F钢丝绳2=1.975+0.44=2.415t，
满足起重葫芦的额定能力5t。
F轨道方向水平力=(3.1+0.3124)÷2=1.71t
F垂直地面方向= F垂直地面方向1+ F垂直地面方向2=0.9875+0.3905=1.378 t
F垂直轨道方向水平力=0.44×sin30°=0.22 t
根据此载荷计算整机稳定性

（图2 整机稳定性计算）

如上：整机稳定性计算通过。
3 项目实施方案

（图3 防尘网覆盖吊在整个堆场布置的示意图）

（图4 防尘网覆盖吊的具体尺寸示意图）

在SR1-6东西两侧各布置一台防尘网覆盖专用吊（以下简称专用吊），专用吊利用斗轮机轨道进行东西向行走，采用独立供电及控制系统，电缆放置于斗轮机电缆桥架，行走速度30M/min。专用吊上横梁长24M，最外侧正下方对应的是堆场道路的内侧，可以利用堆场内道路进行防尘网的预先准备工作。专用吊上横梁上共布置两台3T的行车系统，可在横梁上进行海陆侧的水平移动，采用遥控操作台进行控制，分别负责斗轮机两侧两幅堆场。针对单幅堆场需要覆盖防尘网时，由堆场两侧的两台专用吊将防尘网展开后拖曳覆盖至矿堆上方。相反的，需要掀开时，反向拖曳后将防尘网折贴存放。理论上，完成120米×100米的单幅防尘网只需3个人配合即可完成。
4 防尘网覆盖专用吊逾期目标
4.1效率方面对比：

4.2安全性分析
现阶段，防尘网的覆盖完全由人工完成。 由于天气、矿种、矿堆的堆高、人员的安全意识等很多不确定因素的影响，导致了人工覆盖防尘网的安全风险很高，同时效率却很低。若采用专用吊配合覆盖防尘网，操作人员只需在地面用遥控操作台操作，不用再攀爬至矿堆上方进行覆盖。避免了操作人员上下矿堆时的跌落风险，以及操作人员覆盖时陷入矿堆的风险。
4.3经济性分析
经估算，以公司420万吨，7幅矿石堆场，为了配合每天的生产，需要约18个操作人员来覆盖或掀开防尘网，以每人每年12万成本，以此计算每年用于覆盖防尘网的人工费用为216万。若使用专用吊覆盖防尘网，每天只需配备3名操作人员，整年人工费36万。人工费每年节约180万元。

5 结语
防尘网覆盖吊从效率方面、安全性能以及经济性等方面都满足现场使用的需求，防尘网覆盖吊只需要利用好斗轮机轨道上，在斗轮机作业外的规定范围进行操作即可，可以从理论上实现机械覆盖，打破人工覆盖带来的安全风险，该研究可以适用不同散料的覆盖，应用范围广泛，可操作性强的性能特点。