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1、5 露天矿间断连续开采工艺与设备,5.1 间断连续开采工艺,露天矿汽车运输成本几乎占全部生产成本的50%。深部开采运输条件更加恶化，继续采用单一汽车运输方式，受线路坡度和展线等限制，技术上可行性降低，经济上也不合理。近20年来，破碎胶带运输工艺在国内外各种露天矿的应用逐年增多，应用的范围包括铜矿、煤矿、铁矿、金矿、铝土矿和油砂矿等。破碎机的破碎能力也由早期的每小时几百吨增加到几千吨，最大可达10000多吨。,破碎胶带运输工艺不仅在技术上可行，而且经济上合理。国外采用破碎胶带运输系统的矿山已获得了良好的经济效益，特别是可移式破碎胶带运输系统经济效益显著，所以，可移式破碎胶带间断连续运输工艺将成为
2、国内外金属露天矿的重要发展方向。间断连续工艺中，可以采用自卸汽车，即物料经爆破采出，由电铲装入自卸汽车，输送到位于物料运转中心点的粗破碎站，再由胶带输送机运出；也可以用装载设备直接给可移动破碎站供料。,5.2 间断连续运输系统,间断连续工艺系统包括三个功能分系统：在采场内的集运分系统、从露天采场运出的干线运输系统及两个运输系统之间的可移动破碎转载系统。在深凹露天矿采用单一汽车运输，运输成本增加很快。在油价不断高涨的今天，破碎机-胶带机的连续输送工艺和设备的优越性日益显现，世界各国都开始重视这方面的研究开发工作。间断连续工艺由前苏联首先提出，但西方国家借助其机电制造水平高的技术优势，已开始领导破
3、碎机-胶带机的连续输送工艺和设备的发展趋势。图5-1所示的即为设在博茨瓦纳一个金刚石矿的半移动破碎机-胶带机输送系统。,图5-1 半移动破碎机胶带机输送系统,在间断连续系统中使用的矿用汽车，比在同规模的汽车单一运输系统中使用的汽车级别要小许多，一般在100t级别左右。但在1995年 曼塔克拉夫公司首次设计供货和交付给智利埃斯孔迪达铜矿使用的半移动式破碎站小时生产能力达到1万t，由218-330t自卸汽车卸料到缓冲仓，开始了超大型矿用汽车用于间断连续输送系统的时代。我国1997年10月在鞍钢齐大山铁矿采用德国克虏伯（Krupp）公司生产的可移式破碎站，建成了采场内矿、岩可移动式破碎胶带运输系统各
4、一套，达到了年产矿石1700万t(4100th)，年破碎排岩达2550万t(6100th)的设计要求。,5.3 间断连续运输系统的设备 龙头设备破碎转运机站 破碎站按主要特征（移动能力），可分成：固定式(fixed crusher)、半固定式(Semi-fixed crusher)或半移动式(Semi-Mobile crusher)、可移动式(Movable crusher)、和全移动式或自行式(Full-mobile crusher)4类。此外，按其破碎机种类可分成：旋回式破碎站、鄂式破碎站以及对辊式破碎站。按其处理能力大小可分成：小型的(100-1000th)、中型的(1000-3000t
5、h)、大型的(3000-10000th)。,A、固定式破碎站 固定式破碎站是金属露天矿在80年代前主要采用的破碎站型式。瑞典艾蒂克(A1tik)露天铜矿采用的是固定式破碎站，其破碎胶带运输系统的能力为6500t/h，原苏联露天铁矿大部分采用固定式破碎站。固定式破碎站，在露天采场整个服务年限内一直留在原地不动，因而应尽可能地设置在接近物料集运中心处。一般位于采场境界外或位于采场非工作帮破碎机安装在混凝土结构上。,B、半固定式或半移动式破碎站 半固定式破碎站安装在混凝土基础上。将机组移至新的位置时，需要将其拆解，由运输车分别运输各个独立部件，并在新的位置重新组装。一般计划的移设时间不超过10年，移
6、设工作约需几周时间完成。,C、可移动式破碎站 可移式破碎站不具有完整的移动装置，移设时，要为其配备专门的移动设备履带式或轮式运输车。运输车可行驶到破碎机机架下，用液压将破碎机组件顶起，移至新的位置。为减少移设重量，大型可移动式破碎站按标准组件加工，使机体可分解成23个易于运输的组件。这种破碎站一般在12年移设一次，移设时间约为3天。可移动破碎站不需构筑混凝上基础、移设简单、时间短、对生产影响小。可随采场的延深移设，保持较短的汽车运距，可获得良好的经济效益。,1997年10月，鞍钢齐大山铁矿建成的采场内的矿、岩可移动式破碎胶带运输系统各一套。年产矿石为1700万t(4100th)，年破碎排岩达2
7、550万t(6100th)。移设时，用TR850型履带运输车(驮运能力为850t)分三次驮运，每隔12年移设一次移设时间约为3天。此破碎站是只占据一个台阶高度，比占据两个台阶高度的破碎站投资少，经营费用低。其组成基本上有三大组件：带受料槽的重型板式给料机、包括控制塔楼的破碎机和带拣铁器的排料胶带机。重板组件：受料槽能适应12m和15m两种段高，其有效容积为615t；重板机长31m，内宽为2.512m，倾角为24.95，运行速度为00.5ms（可调），电机功率为2400kW，整个重板组件的装机功率为865kW重量为795t。,破碎机组件：破碎机为6089旋回破碎机，电机功率为597kW，矿石从1
8、300mm左右破碎到300mm，能力为7118th；岩石从1300mm左右破碎到350mm，能力达7801th；破碎机旁装有1台液压锤，用来破碎大块矿岩和冻块，破碎机组件装机功率为748kW，重量为832t。排料胶带机组件：胶带机长40m，宽2.4m，电机功率为2110kW，在胶带机上方装设1台能拣起160kg的悬挂式带式拣铁器，胶带机可从破碎站的三个方向受料，排料胶带机组件装机功率为310kW，重量为150t。齐大山铁矿每个可移式破碎站总装机功率为1923kW，总重为1777t。,D、全移动式或自行式破碎站 自行式破碎站的破碎机及其所有辅助设备全部安装在钢结构平台上，本身具有行走装置，灵活性
9、高，可随着工作面的开采而移动，由挖掘机或前装机直接向破碎站供料，破碎站的移设频率，取决于电铲的推进速率，移设可以持续进行。自行式破碎系统取消了汽车运输环节，减少了运输费用，提高了生产效率。近年来，全移动式破碎站大型化的速度非常快，图5-2所示的是一台投入应用的大型全移动式破碎站与P&H4100XPB电铲配套工作的情况，该系统生产能力为10000t/h，高时可达12000t/h，除检修外，每天分2班24小时运行。移动时仅由一人操作。,图5-2 大型全移动式破碎站与P&H4100XPB电铲在作业,E、破碎站的核心破碎机 破碎站大多采用大型旋回式破碎机，主要原因是这种破碎机处理硬岩的能力大。但是，这
10、种破碎机有安装高度大且需要较重的金属结构的缺点。破碎机作业时在结构上产生较大振动，对较敏感的电气和液压控制系统有严重影响。CAD设计可使结构的固有频率远离破碎机产生的机械振动频率，把装有电气和液压控制系统的控制塔与破碎机的结构分开安装，振动传不到控制塔上，移位时可把控制塔与主机结构联接起来一起运输。,6.3.2 间断连续运输系统的主干设备胶带机A、概述 胶带机运输系统是由若干条胶带机串连组成。近年来，国内外胶带机的制造技术发展很快，原苏联金属露天矿采用的多为宽度大、带速低的胶带机，带宽多为2m，带速为2.0ms3.0ms。而北美和南美的国家采用的是带速高、带宽小的胶带机，一般带宽为1.5m1.
11、8m，带速为4.0hs5.5ms，最大速度可达8.0ms。,大倾角输送机(HAC)的出现，使得露天矿内破碎胶带运输系统成为了解决深凹露天矿运输问题的最有效的方法。1986年首台大倾角输送机在前南斯拉夫的马伊丹佩克(Maidanpek)露天铜矿投入使用。铜矿石用汽车从工作面运到露天坑内破碎机，破碎至254mm(10英寸)后，用1台坑内胶带输送机输送给边坡上的大倾角输送机。然后大倾角输送机沿着陡边坡连续不断地将矿石提升至地面。再由1台地面胶带输送机转运到选矿厂。输送矿石松散密度为2.08 tm3，输送量为4000th。胶带宽为2m，带速为2.67ms，输送角为35.5，物料提升高度93.5m。目前已有许多大型深凹露天矿应用了大倾角输送机输送矿岩。,鞍钢齐大山铁矿的矿、岩胶带机系统的问世，表明国内胶带机系统在结构、可靠性、自动化控制程度、胶带强度、防磨损、耐冲击和防撕裂等方面都达到或接近世界先进水平。鞍钢齐大山铁矿的矿、岩胶带机系统，矿石胶带系统由6条主胶带机组成，其运输能力为4100th，带宽为1400mm，带速为4ms，总长为3417m(一期为l800m)。岩石胶带系统由5条主胶带机组成，其运输能力为6100th，带宽为1600mm，带速为4ms，总长为3358m(一期为2550m)。,
