摘 要

煤炭码头是煤炭资源运输的中转站，在国际航运中的地位十分重要，合理的煤炭码头装卸工艺设计有利于提高码头的运营效率，有效控制生产成本，实现资源效益最大化，同时也可以提升码头的整体服务质量水平，增加核心竞争力。

本文主要研究内容：对于煤炭码头装卸工艺设计基础理论的梳理，包括码头通过能力分析方法与计算方法的整理、各环节作业流程以及作业设备的对比分析、堆场工艺形式的对比以及平面布置形式的整理。针对某钢厂配套的煤炭码头进行总平面布置，根据当地实际的水域环境参数进行了水域布置，按陆域布置按照堆场工艺形式的不同设计了不同的方案并对方案进行比选。针对某钢厂配套的煤炭码头进行装卸工艺方案设计，根据已知参数提出设计方案，确定相关的作业设备以及工艺流程，并根据方案计算泊位年通过能力以及堆场容量，最后进行方案的比选。本文针对某煤炭码头的实际情况，提出了整体的设计方案，研究成果直接面向实际的煤炭码头工程，具有一定的应用价值。

关键词：煤炭码头；装卸工艺；方案设计

Abstract

Coal terminal is the transfer station of coal resource transportation, which plays an important role in international shipping. Reasonable loading and unloading process design of coal terminal is conducive to improving the operation efficiency of the terminal, effectively controlling the production cost, maximizing the resource benefit, improving the overall service quality of the terminal and increasing the core competitiveness.

The main contents of this thesis are as follows: The basic theory of coal terminal loading and unloading process design is combed, including the arrangement of terminal throughput analysis method and calculation method, the comparative analysis of each link operation process and operation equipment, the comparison of storage yard process form and the arrangement of plane layout form. The general layout of supporting coal terminal of a steel plant is carried out, including the water area layout according to the local actual water environment parameters and two land area layout schemes designed according to the different process forms of storage yard. Finally, the two schemes are compared and selected. In addition, according to the known parameters, the loading and unloading process plan of the supporting coal terminal of a steel plant is designed, the relevant operation equipment and process flow are determined, and the annual capacity of the berth and the capacity of the storage yard are calculated according to the plan. Finally, the plan is compared and selected. The innovation of this thesis is to put forward the overall design scheme according to the actual situation of a coal terminal. The research results are directly oriented to the actual coal terminal project, which has a certain application value.

Key words: coal terminal; loading and unloading process; scheme design

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2文献综述 2

第2章 码头装卸工艺设计基础理论 4

2.1 码头通过能力 4

2.1.1码头通过能力的分析方法 4

2.1.2码头通过能力的计算方法 5

2.2码头作业流程 6

2.2.1卸船作业流程 6

2.2.2卸车作业流程 7

2.2.3装船作业流程 7

2.2.4堆场作业类型 7

2.3码头作业设备 8

2.3.1卸船作业设备 8

2.3.2卸车作业设备 9

2.3.3装船作业设备 9

2.3.4堆场作业设备 10

2.3.5辅助作业设备 11

2.3.6设备选型考虑因素 11

2.4堆场工艺 12

2.5码头平面布置 13

2.5.1码头布置 13

2.5.2堆场布置 14

2.6本章小结 15

第3章 某钢铁厂配套煤炭码头总平面布置 16

3.1总平面布置原则 16

3.1.1依据规范 16

3.2总平面布置方案 16

3.2.1水域布置 16

3.2.2陆域布置 17

3.3方案比选及推荐方案 18

3.4本章小结 18

第4章 某钢铁厂配套煤炭码头装卸工艺方案设计 19

4.1设计原则 19

4.2设计主要参数 19

4.3装卸工艺 19

4.3.1装卸工艺方案 19

4.3.2装卸工艺流程 20

4.4泊位年通过能力及堆场容量计算 21

4.5方案比选 22

4.6本章小结 22

第5章 总结与展望 23

5.1总结 23

5.2展望 23

参考文献 24

致谢 25

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

煤炭是我国重要的能源物资，同时也是全球生产生活必不可少的主要能源之一，我国拥有的煤炭资源十分丰富，在我们的日常生活中煤炭也得到了广泛的应用，这是其他能源所不可替代的。但我国的煤炭资源分布不均匀，且具有高流通性的特点，形成了我国北煤南运的独特格局，这对于煤炭码头的发展起到了极大的促进作用同时也提出了更高的要求。随着全球经济的迅速增加以及信息网络全球化的发展，各种运输方式的发展都在十分迅速地进行，煤炭码头作为煤炭资源运输的中转环节点，在航运市场上的地位也愈发重要。

近年来煤炭码头的迅速发展对码头装卸设备的更新换代也起到了很大的促进作用，船舶日益大型化的趋势下相应的设备变化也十分明显，从结构规模上的大型化到技术层面上的升级换代。设备大型化方面，翻车机的规模从原有的单翻式翻车机慢慢向串翻、三翻、四翻式变化，使得卸车作业更加高效，装船机也从原来的小型装船机发展为拥有大结构的臂架双回转装船机，能更好的完成大型船舶的装船作业要求。技术升级方面，筒仓在煤炭码头中得到应用的标志性事件是2012年世界上首个筒仓煤炭码头的建成，其相关设备卸料小车和活化给料小车也取代了传统的露天堆场和封闭型罩棚堆场的堆场作业设备，专业化筒仓的出现使得货物装卸的稳定性和精确度大大提升，同时对于堆场空间的利用性更高，在有限空间内可以堆存更多的货物使得码头在综合竞争中拥有更多优势。纽卡斯尔港作为澳大利亚典型的煤炭港口，整体自动化水平高，人力资源上的投入很少，港口拥有各种现代化物流技术与装备，其中缓冲仓设计在此率先得到应用，装船作业环节的时间随之大大减少，装船效率显著提升。

煤炭码头的装卸工艺方面，我国煤炭码头按货物流向大致可分为输出型煤炭码头和中转型煤炭码头两种类型，输出型煤炭码头的装卸工艺为载煤火车到达港口后，进入编组站进行编组，随后由翻车机和卸车机对其进行卸车，由皮带机运输煤炭至堆场，堆、取料机对煤炭进行堆、取料，再由皮带机将煤炭运送到装船线，通过装船机进行装船出港；中转型煤炭码头的装卸工艺为载煤船舶到港后进行煤炭卸船作业，在堆场进行堆存后通过船舶、火车或汽车运送出港。