胶带运输系统在德兴铜矿排土中的应用.pdf

2 6 2 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年增刊 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．z 1 ．0 6 0 胶带运输系统在德兴铜矿排土中的应用 丁剑荣 江西铜业集团公司德兴铜矿，江西德兴3 3 4 2 2 4 摘要德兴铜矿经过2 0 余年的大规模开采，已从山坡露天开采转为凹陷露天开采，目前铜厂采区的开采深度逐渐降 低，前期适用于铜厂采区废石运输的单一电动轮运输方式已不再适应露天开采情况的变化，需要改变这种单一的电动轮汽车 运输方式，并结合铜厂采区的实际情况，选择更经济合理的运输方式，以节约废石运输成本，提高德兴铜矿的综合经济效益。 从国内外矿山胶带运输的发展概况和应用开始，论述胶带运输系统在德兴铜矿应用的可行性，并与单一的电动轮运输比对， 论证采用胶带运输系统排土所取得的巨大经济效益情况。 关键词凹陷露天开采；胶带运输；排土；管理；经济效益 中图分类号T D 5 2 8 ．1文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 S 0 - 0 2 6 2 - 0 3 A p p l i c a t i o no fB e l tT r a n s p o r t a t i o nS y s t e mi nt h eD u m p i n go fD e x i n gC o p p e rM i n e D I N GJ i a n r o n g D e x i nC o p p e rM i n e ，J i a n g x iC o p p e rC o r p o r a t i o n ，D e x i n3 3 4 2 2 4 ，J i a n g x i A b s t r a c t A f t e rm o r et h a n2 0y e a r so fl a r g e s c a l em i n i n g ，D e x i n gc o p p e rm i n eh a sb e e nc o n v e r t e df r o mt h e h i l l s i d eo p e n p i tm i n i n gt od e p r e s s i o no p e np i tm i n i n g ．A tp r e s e n t ，t h em i n i n gd e p t ho ft h eT o n g c h a n gm i n i n g d i s t r i c td e c r e a s e dg r a d u a l l ya n dt h es i n g l ee l e c t r i cw h e e lt r a n s p o r tm o d et h a te a r l ya p p l i e dt oT o n g c h a n gp i tw a s t e r o c kh a sn o ta d a p t e dt ot h ec h a n g eo ft h eo p e n p i tm i n i n gs i t u a t i o n ．S ot h em i n i n ga r e an e e dt oc h a n g et h i ss i n g l e e l e c t r i cw h e e lt r u c kt r a n s p o r t a t i o na n d ，a c c o r d i n gt ot h ea c t u a ls i t u a t i o no fc o p p e rm i n i n g ，c h o o s em o r ee c o n o m i c a l m e a n so ft r a n s p o r t a t i o n ，i no r d e rt os a v ew a s t et r a n s p o r t a t i o nc o s t s ，i m p r o v et h eo v e r a l le c o n o m i ce f f i c i e n c yo fD e x i n g c o p p e rm i n e ．A c c o r d i n gt ot h ed e v e l o p m e n ts i t u a t i o na n da p p l i c a t i o no fm i n eb e ht r a n s p o r t a t i o ni nt h ed o m e s t i ca n d f o r e i g n ，t h i sa r t i c l ed i s c u s s e st h ef e a s i b i l i t yo ft h ea p p l i c a t i o ni nD e x i n gc o p p e rm i n eb e ht r a n s p o r t a t i o ns y s t e m ．I t s h o wt h a tt h eb e l tt r a n s p o r t a t i o ns y s t e mh a sah u g ee c o n o m i cb e n e f i t sc o m p a r ew i t ht h es i n g l ee l e c t r i cw h e e l a l i g n m e n tt r a n s p o r t ． K e yw o r d s o p e n p i tm i n i n g ；b e l tt r a n s p o r t a t i o n ；d u m p ；m a n a g e m e n t ；e c o n o m i cb e n e f i t 1引言 德兴铜矿自1 9 5 8 年建矿以来，已有近6 0 年的 开采历史。经过长期的大规模开采，其开采模式已 由建矿初期的山坡露天开采转变为凹陷露天开采， 同时开采能力也发生了巨大的变化。建矿之初，采 选能力只有1 0 0t ／d ，后经德兴铜矿三期工程建设，实 现生产能力“五、七、九”三步走，分别于1 9 9 1 年底形 成5 万t ／d 采出矿能力；1 9 9 3 年底形成7 万t ／d 采出 矿能力；在2 0 0 0 年末形成9 万t ／d 采出矿能力。 2 0 0 3 年，江铜成功收购富家坞采区。2 0 0 7 年，富家 坞矿区建成投产，与铜厂采区共同承担1 0 万t ／d 采 出矿任务。2 0 0 9 年，实施1 3 万t ／d 扩能建设，2 0 1 0 年末，形成了1 3 万t ／d 生产规模。 随着矿山开采台阶的逐年下降及开采规模的不 断扩大，废石的运输距离及运输量都在不断加大，导 致运输成本逐年增加，严重影响企业的经济效益o 。 因此，前期适合于铜厂采区废石运输的单一电动轮 运输方式已不再适应露天开采情况的变化，需要改 变这种单一的电动轮汽车运输方式。 近年来，废石破碎一胶带运输一排土机排土系 统作为一种新工艺系统，与其它运输方式相比，具有 运输效率高，爬坡能力大，自动化程度高，运输成本 低，劳动条件好，对周围环境污染小等优点，在露天 收稿日期2 0 1 7 - 0 8 3 0 作者简介丁剑荣 1 9 7 8 一 ，男，江西兴国人，助理工程师，主要从事采矿工程管理与研究。 万方数据 2 0 1 7 年增刊丁剑荣等胶带运输系统在德兴铜矿排土中的应用 金属矿山中得到了广泛的应用，在国内也得到快速 发展，并取得了良好的经济效益旧J 。因此，德兴铜矿 新建废石破碎胶带运输系统，并承担大部分废石运 输任务，大幅节约废石运输成本，显著提高综合经济 效益。本文主要介绍废石破碎胶带运输系统的工艺 特点及其在德兴铜矿的成功应用，为我国大中型凹 陷露天矿的排土提供借鉴。 2 胶带运输系统的类型与特点 2 ．1 胶带运输系统的类型 针对不同的被开采土岩的性质，按间断作业式 设备与连续作业式设备的多种搭配方式，可以细分 形成多种多样的半连续工艺系统。但是胶带运输系 统大致可以分为两大类即采掘设备为间断作业式 的间断一连续工艺系统和采掘设备为连续作业式的 连续一间断工艺系统∞J ，前者主要应用于坚硬岩石 或松软土岩开采的多种组合方式，后者主要应用于 松软或较松软土岩的开采。 胶带运输系统的胶带输送机类型很多，按胶带 的结构可以分为普通胶带输送机，钢绳芯胶带输送 机以及钢绳牵引胶带输送机。选择先进、合理的带 式输送机的驱动装置对带式输送机平稳、经济、安全 地运行具有重大意义。 2 ．2 胶带运输系统的特点 胶带运输 排土 系统是在连续开采和间断开采 两种基本工艺基础上发展起来的，它兼蓄连续工艺 与间断工艺的优势，形成了颇具竞争力的新工艺系 统，对大中型凹陷露天矿具有普遍的适用性。国外 统计研究结果表明当露天矿提升高度超过6 0m 时，采用汽车与胶带联合运输的方式是经济的∽1 ；在 相同运输距离和提升高度情况下，采用带式输送机 比卡车运输方式的经济效益要好得多。带式输送机 与其它运输机械比较，具有运输效率高、爬坡能力 大、自动化程度高、运输成本低、劳动条件好、对周围 环境污染小等优点。 但由于胶带运输系统复杂，一般均处于连续工 作状态，载荷多变，致使胶带容易跑偏，托辊、滚筒等 时常损坏哺] 。再者因系统的胶带长度长，中间环节 多，系统总的可靠性指标往往不高，需要从系统设置 及运转上着力优化，以保证生产工艺系统的可靠性， 在半连续工艺系统的环节组成上，需要因地制宜做 出灵活选择。 3 胶带运输系统在德兴铜矿排土中的 应用 德兴铜矿铜厂采区胶带运输系统生产线从2 0 11 年开始安装，2 0 1 1 年1 1 月3 日投产，1 2 月2 01 3 正式 生产，设计能力20 0 0 万t ／a ，为全国首套应用于金属 矿山的设备。目前，德兴铜矿铜厂采区每年要完成 剥离废石量约32 0 0 万t ，其中大部分废石由胶带运 输系统完成，废石胶带运输系统的总长度约4 ．1k m ， 卸载平台位于铜厂采区西部1 2 5m 标高处，破碎后 的废石由铺设在巷道内的固定胶带输送机运输至南 部境界外的祝家排土场，巷道出口处胶带头部的标 高为3 6 2 ．3m ，再采用排土机连续排土旧J 。 3 ．1 胶带运输系统总体构造和主要技术参数 胶带运输系统总体构造主要由破碎站、铁板给 料机、B C 0 1 胶带机、B C 0 2 A 胶带机、B C 0 3 胶带机及 排土机等组成。胶带运输系统的开机流程如图1 所示。 图1胶带运输系统流程示意图 F i g ．1 T h ef l o wd i a g r a mo fb e l tt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m l 一排土机卸料臂；2 一排土机受料臂；3 一B C 0 3 胶带机；4 一B c 0 2 A 胶带机；5 一B c 0 1 胶带机；6 一铁板给料机；7 一旋回破碎机 其启动顺序为排土机卸料臂一排土机受料臂 一B C 0 3 胶带机一BC 0 2 A 胶带机一B C 0 1 胶带机_ 铁板给料机。 停止顺序为铁板给料机_ B C 0 1 胶带机_ 万方数据 有色金属 选矿部分 2 0 1 7 年增刊 B C 0 2 A 胶带机_ B c 0 3 胶带机_ 排土机受料臂- 排 土机卸料臂。 3 ．2 胶带运输排土工艺操作管理 3 ．2 ．1 破碎作业 1 开车程序和停车程序按6 0 一8 9 旋回破碎 机工安全操作规程 试行 和6 0 8 9 旋回中控工安 全操作规程 试行 的程序作业。 2 破碎要求旋回作业时，做好物料搭配，禁止 供给黄泥料石；大块卡旋回时应立即亮红灯停止给 料，并及时处理卡块。 3 ．2 ．2 排土作业和开车程序 按排土机操作工安全操作规程 试行 的程 序作业。作业时应保持排土机各方向与边坡距离不 小于2 0m ；排土机下排作业，排放方式从头部向尾部 的顺序排放，然后由尾部向头部的顺序排放，平行移 动皮带方向排放，直至下排排放结束；排土机上排作 业，排土机下排作业结束后，根据现场作业情况，排 土机平行移动皮带排放，直至上排排放结束；下排边 坡最大排放高度应在5m 左右；上排最大排放高度 应在1 5m 左右；排土机排放必须与边坡接续；排土 机排好料的区域由推土机将场地平整好。 3 ．2 ．3 行走要求 1 当排土机局部无排料区域时需行走。 2 排土机行走时必须有一人在地面指挥。 3 排土机行走至目的地后必须将卸料小车对 位以保证废石落点在导料板上。 4 按照要求做好排土机行走记录。 3 ．3 胶带运输系统在德兴铜矿产生的效益 3 ．3 ．1 经济效益 废石破碎一胶带运输一排土机排土方案改变了 单一的电动轮汽车运输方式，大幅度节约了废石运 输成本。在成本方面，初期废石破碎一胶带运输一 排土机排土系统的运行费用为1 ．6 3 形t ，每年20 0 0 万t 废石的排土费用为32 6 0 万元，按电动轮汽车运 输排土计算，运输距离仅取目前平均运距4 ．5k m ，废 石破碎站到祝家排土场运输距离平均3k m 、运输费 用1 ．5 形 t k m ，则20 0 0 万t ／a 废石的排土费用 为90 0 0 万元。采用新的废石胶带运输排弃系统后， 每年可节约运输成本57 4 0 万元，提升了铜厂采区整 体经济效益，实施扩帮延深开采后，将更明显地节约 运输成本，形成成本效益优势，显著地提高德兴铜矿 的综合经济效益。据实际统计，德兴铜矿采用该系 统后2 0 1 4 年节约电动轮运输成本约3 衫t 。 3 ．3 ．2 社会效益 德兴铜矿采用废石破碎一胶带运输一排土机排 土方案后，取代大部分电动轮废石运输量。明显减 少电动轮汽车采油消耗，减少了废气的排放，降低了 现场粉尘浓度，改善现场作业环境，保障了现场作业 员工的职业健康。可以说，胶带运输系统的运用是 德兴铜矿实现开采方式环保化，生产工艺清洁化，道 路运输无尘化，促进矿业经济与生态环境和谐发展 的重要举措，为同类露天矿山迈向绿色矿山提供经 验借鉴，具有重要的社会意义。 4结论 1 德兴铜矿采用胶带运输系统，即废石破碎一 胶带运输一排土机排土方案后，节约了巨大的运输 成本，提高了德兴铜矿的综合经济效益。而且随着 开采台阶的逐年下降及剥离量的增大，胶带运输系 统在德兴铜矿的经济效益将会更加显著。 2 德兴铜矿采用电能代替了汽车柴油消耗，缓 解了国际油价上升导致运输成本上升的影响，不仅 经济合理，而且减少了废气的排放，从发展的观点来 看，废石破碎一胶带运输一排土机排土系统符合国 家倡导的节能、环保、高效的发展原则。 3 胶带运输系统在德兴铜矿的成功应用，表明 胶带运输系统是一种高效运输技术，具有生产能力 大，爬坡能力强，运行成本低等优势，对大中型凹陷 露天矿具有普遍适用性，是我国未来凹陷露天矿运 输系统的重点发展方向。 参考文献 [ 1 ] 吕成林．金属露天矿破碎一胶带运输系统的发展及其应 用[ J ] ．国外金属矿山，1 9 9 8 3 1 3 1 9 ． [ 2 ] 果晓明．露天矿破碎一胶带半连续运输工艺的研究与实 践[ J ] ．金属矿山，2 0 0 5 2 l - 7 ． [ 3 ] 谢代洪，阎靖．岩石破碎一胶带运输系统工序能力匹配探 讨[ J ] ．攀枝花科技与信息，2 0 1 5 2 5 2 - 5 6 ． [ 4 ] 李东林．露天矿山胶带运输系统可靠性分析[ J ] ．科技创 新导报，2 0 1 4 3 9 0 ． [ 5 ] 王喜富，李仲学，刘山林，等．露天矿半连续工艺技术应用 现状及发展前景[ J ] ．化工矿物与加工，2 0 0 2 1 2 6 3 0 ． [ 6 ] 李国平．大型露天矿山废石胶带运输系统生产实践[ J ] ． 铜业工程，2 0 1 5 6 1 - 4 ． 万方数据