电动卡车在矿山井下的应用.pdf

第 2 4卷 3 6 黄 金 GoLD 第 3期 2 0 0 3罐3 电动卡车在矿 山井下的应用 李香杰， 李伟 山东黄 金集 团有限公 司三 山岛金矿 摘 要 介 绍 了电动 卡 车及 卡 车运输 系统的构 成及 其 工作 原理 ． 分 析 其先 进 的技 术 、 优越 的 性能及 良好 的效率 以及 在 矿 山井下的应 用情 况， 并对其运 行 管理 及发展 方 向进 行 了探 讨 。 关键 词 岩 金地 下矿 山 ； 电动 卡车 ； 应用 ； 管理 中 图分类 号 T D 5 2 5 文献标识 码 B 文章 编号 1 0 0 1 1 2 7 7 2 0 0 3 0 3 0 0 3 60 3 1 引 言 电动 卡 车 是 目前 世 界 上 最 先 进 的坑 内运 矿设 备 ， 由瑞典 A B B公 司设计生产 ， 三 山岛金矿的二期 工 程引 进 了 电动 卡 车运 矿 系统 ， 于 1 9 9 8年 1 O月 2 1 日正式 投入 运行 。 电动卡 车运矿 系统主要 包括 电动 卡车 主体 、 供 电系统 、 信号 系统及 放矿 系统 。以下 将 对各 系统进 行 简要介 绍 。 2电动卡车运矿系统 2 ． 1 电动 卡车主 体 电动卡车主体可以分成集电器 、 主电路系统、 计 算机控制系统 、 液压操作系统和车体五大部分。 1 集电器。集电器是电动卡车不可缺少的重 要组成部分 ， 用于卡车与供 电架线的机械和电气连 接 。它 由集 电 器框 架 、 碳刷 及 线 缆 、 托 臂 、 液 压操 作 油缸 、 传感器等组成． 由计算机控制 ， 可 以在卡车左 右 2 m 、 上下 1 m的范 围 内活 动 ， 根据 司机 发 出的指令 自动完成与供电架线的连接和脱离。连接架线时要 求卡 车行驶 速 度 不 得 大 于 4 k m ／ h ， 而 脱 离 架线 可 以 在任 何速 度下进 行 。 2 主电路 系统 。主 电路 系统 的工 作 电源来 自 供电架线 ， 经集 电器接入 ， 首先接至接地保护单元和 辅助供电变压器， 再到两台主接触器 ， 主接触器由相 序继 电器 控制 ， 以 保证 进 入 卡 车 的 电源相 序 保持 一 致。主接触器下接 四路负载 ， 一路经半导体控制器 给 2台绕线式 2 0 0 k W 电动机供 电； 另外三路分别是 主电瓶充 电器 、 服 务电机 变压 器 、 主 电机转子 电阻 冷 却 风扇 。 卡车未连接架线 时， 由主电瓶提供电能。1台 4 0 k W 的直 流 电机用 于卡 车 后 桥 驱 动 ， 1台 1 5 k W 的 服务 电 机 用 于 带 动 液 压 油 泵 。 主 电 瓶 由 1 2 0块 8 0 A h的镉镍 电瓶 串联 组成 ， 总额定 电压 1 4 4 V。主电 瓶 能够保 证卡车重 载时移 动距 离不 小于 1 0 0 m 。 卡车 接架线运 行 时 ． 两 台主交流 电机 并联运 行 ， 分别驱动前、 后桥。电机由半导体控制器来对定子 侧 进行 调压调速 ， 控制 输入 功率 的大小 ； 转子 串联 电 阻分三段切除， 以实现低速启动， 减少启动电流的冲 击 ， 并使 电机 在每个 档位下 都能平 稳 的增 减 速 ， 电机 转速 由测速发 电机反 馈 给计 算 机 。 电机 减 速 时 ， 将 处 于发 电制 动状 态 ， 电 能将 回馈 给 电 网。服 务 电 机 则 由架线经 变压器 、 整流 器供 电 ； 主 电瓶处 于充 电状 态， 充电过程由充电器内的计算机 自动优化进行。 3 计算机控制系统。计算机控制系统 的核心 是 由瑞典 A B B工业 系统公 司生 产 的 A C 1 1 0计 算 机 ， 它 由一块底 板 、 一 块 C P U板 、 两 块 模 拟 量 输 入 A I 板 、 一块模 拟 量 输 出 A O 板 、 三 块 数 字 量输 入 D I 板、 两块数字量输出 D O 板组成。计算机对卡车上 的各种信 息进行 监 测 并 完成 相应 的连 锁 控制 功 能 ， 同时对卡车上各单元的故障进行监测并能发出报警 信号 ， 所有监 测量 、 运 行 参数 、 故 障 查 询 等都 可 以 在 触摸 屏上进 行显示 、 操作 。 4 液压 操作 系统 。液 压操 作 系统 包 括 供 油 系 统 、 刹车 系统 、 转 向系统 、 卸载 系统 、 停 车制 动系统 和 轮边 冷却 系统 。 供油系统包括液压油箱、 液压油泵 、 充压阀 、 主 蓄能 器 、 安全 阀和 滤芯 等 。液 压 油箱 的容 积 是 2 6 9 L 带 有温度 和油位 监测 报 警 装 置 ； 液 压 油泵 是 一 台 双联 叶片泵 ， 由服 务 电 机 带 动 ； 主 蓄 能 器 的 容 积 是 2 0 L ； 系统工作 压力是 1 7 ． 5 MP a 1 7 5 b a r 。 转 向系统包括 转 向阀 、 流 量放大 阀和 转 向油 缸 ； 卸载 系统包 括卸 载操作 开关 、 换 向阀 、 减 压阀和 单 向 五级 嵌套式 油缸 ； 转 向 系统 和卸 载 系统 之 间装 有 优 先 阀 ， 以保证 转 向优先 。 收确 日坩 】 2 O O 2-一 0 32 4 作者简介 李香杰 1 9 6 3 一 ． 男． 山东招远人 ． 电气工程 师， 主婴从 矿 山设街及经营管理 ； 山东省莱州市三山岛锁 ．2 6I 4 4 2 维普资讯 第 2 4卷2 0 0 3年第 3期 3 7 刹 车 系统有 独 立 的 蓄能 器 ， 以保 证 在供 油 系统 出现故障时有足够的刹车压力。另外还包括刹车脚 踏 阀 、 液 控 阀 、 后 轮减 压阀 和 4个轮边 的刹 车缸及 摩 擦片。后轮减压阀的作用是当空车运行时减小后轮 刹 车压力 ． 防止 卡 车甩尾 。 停 车制 动系统 包括停 车制 动开关 ． 压力 开关 、 换 向阀 、 弹簧式停车制动器， 制动器作用在前后桥的输 入轴上。轮边冷却系统包括冷却油箱 、 油泵及滤芯， 用 于对 轮边 刹 车摩 擦 片进行 冷却 和润 滑。 5 车体 。 电动 卡 车 车体 由具有 几 十年 内燃 机 卡 车生产 历史 的瑞 典 K I R U N A卡 车 厂生 产。卡 车 车 体是 由高 强度 钢板 焊 接 成 的厢 式 结构 ， 前 后 车体 采 用中间铰接方式连接 ， 两 台交流电机分别驱 动前后 桥 。后车体主要安装 卡车料斗， 前车体则装 有电气 控制柜 、 驾驶室 、 液压油箱、 主电瓶等其它设施。 2 ． 2供 电 系统 供 电系统 由高压 开 关柜 、 6 k V ／ 6 9 0 V变 压器 和架 线组 成 。变压 器共 有 3台 ， 由 同一 个 开关 柜 控 制 ， 3 台变 压器并 联运行 。 变压器输 出电压接 到安 装 于巷 道拱顶的架线上 ， 为卡车提供电源。 高压 开 关 柜 由 A B B公 司制 造 ， 主 断 路 器 采 用 S F 6真空断 路器 ， 是近 几年 应用 较 广 的新 型产 品 ， 动 作灵敏可靠。保护部分 采用逻辑控制单元， 具有过 流 、 速断 、 接 地等 保 护 ， 并 可 以根 据 现 场情 况 进行 参 数 的设 置和修 改 。 全 密封 变 压 器 S I OMa 6 ／ O． 6 9 k Vl 6 0 O k r A 由沈 阳全 密封 变压 器 厂生 产 。它 的 特点 是 防 潮 、 防 尘 、 无泄漏 ， 适合于矿山井下环境。 架线由钢体托架、 铜 管导线 、 绝缘子等组成 ， 由 锚 杆 吊挂安装 于巷道拱 顶 ， 离地 间距 3 ． 5 3 ． 7 m。 2 ． 3信号 系统 电动 卡车 体积 大 ， 速度快 ， 且 由于巷 道空 问的 限 制 ， 当与其它移动设备或行人相遇时， 无法错车 ， 具 有很 大 的安 全 隐患 。为 了防止 电动卡 车在运行 中与 其它设备发生冲突 ， 本着电动卡车优先的原则 ， 设计 安装了并下交通信号系统 ， 以使其它设备和行人按 照信 号灯 的指 示有序 地通 行 。 信号 系统 由 5台可 编 程 控 制 器进 行 分 段控 制 ， 并相 互通 讯连 锁 ； 巷 道 中装 有红 外线 传感 器 。 检测 电 动卡车的位置 ， 自动进行信号灯的转换 ； 信号灯采用 红 、 绿 两色 ， 分三 个 状 态 进行 指 示 ， 即绿灯 表 示 可 以 通行 ； 红 灯表示 禁 止通 行 ； 绿 灯 闪烁 时 ， 表示 电动 卡 车正 从后 面驶 来 ， 其他 设 备和行 人必 须立 即撤出 。 2 ． 4放矿 系统 放矿系统主要用于给电动卡车装矿 ， 包括溜井 和气动放矿闸门， 由人工操作。卡车本身带有称重 指示 。 以控制卡车避免超载， 放矿操作台上还装有用 于和卡车司机联络的声 、 光信号。为了限制卡车的 装 载高度 ， 放矿 平台下装 了限 位钢 梁 。 3电动卡车的应用 三山岛金 矿 的设 计 处 理 能 力 为 1 5 0 0 t ／ d ， 随 着 生产 的进一步 深入 ， 二 期 生 产 的运 矿 任 务 全部 由 电 动卡 车 承担 。从 1 9 9 8年 l 0月 2 1日电 动卡 车投 运 至今 ， 3年 多的实践 证 明 ， 电 动 卡车 与 内燃 机 卡 车相 比 ， 确实有 着 十分优越 的性能 。 1 无尾气排放， 运行噪声低 ， 无污染。由于井 下作业环境的因素 ， 作业条件相对较差 ， 噪声和尾气 污染严重损害着职工的身心健康 。为了消除井下空 气污染 ， 必须 进行强 制通 风 ， 随着 矿井 不断 向深 部延 伸 ， 通风费用将大大增加 ； 而采用电动卡车后 ， 噪声 大大减小 ， 且无尾气排放 。 使井下环境得 以改善 ， 有 利于职工的身心健康 ， 并降低 了通风费用。 2 速度快 ， 装 载量大， 爬坡能 力强 ， 作业效 率 高。电动卡车的额定 载重量 为 3 5 t ， 在坡度为 l 5 ％ 的巷道 里满 载运 行 ， 速 度可 达 2 0 k m ／ h ， 而 内 燃 机 卡 车在满载 1 O t 时的时速最高为 l O k m ／ h ， 上坡时犹如 步行 。以三 山岛 金矿二期 3 溜井计算 ， 往 返 距离 为 3 ． 5 k in， 电动 卡 车 往 返 一 次用 时 1 5 m i n ， 运矿 3 5 t ， 而 内燃机卡 车往返 一次用 时约 4 0 m i n ， 运 矿 l O t 。那 么 ， l 台电 动 卡 车 的运 矿 效 率 大 约 是 内 燃 机 卡 车 的 9 倍 。 3 电耗 低 、 备 件 消耗 少 ， 节 约 成 本 。 由于 电 动 卡车采用 了先进 的 计算 机 控 制 技术 ， 优 化 了系统 设 计， 运行过程中减速时， 电机工作在发 电制动状 态， 将电能反馈 回电网， 从而降低 了电耗 。3年来的统 计数据表明， 共运矿 l l 3万 t ， 吨矿 电耗1 ． 6 6 k Wh ， 备 件消耗 1 ． 2 9元／ t ， 材料消耗 1 ． 5 7元／ t 。 虽然电动卡车系统的一次性投资较大， 但它所 具有 的优越性 能 ， 已经 确 立 了 它在 三 山岛 金 矿生 产 中无 可替代 的地位 ， 目前 已经 担负 着 井下 9 0 ％ 以上 的运 矿任 务。 4 电动卡车 的管理 电动卡 车具 有 较高 的技术 含 量 ， 因 此必 须 有 一 支高素质的管理 、 操作和维修队伍。否则 ， 电动卡车 的维护跟 不上 ， 运 行过 程 中的故 障不能 及时 排除 ． 将 造 成 主运 输巷道堵 塞 ， 影响 生产 的正常进 行 。 因此 ． 我们在选 择人员 时 ， 严 格 把关 ， 优 中选 优 ， 从 出国 考 察 到技术培训 ， 每个 环节都严格要求 ， 精益求 精 。 维普资讯 第 2 4卷 3 8 黄 金 GoLD 第 3期 2 0 0 3正 3 某中硫含铜金矿石的细菌预氧化一堆浸提金试验研究 盛艳玲 。 韩晓光 ， 李 珊 1 ． 北 京科 技大学 ； 2 ． 长春黄 金研究 院 摘 要 河北 某金 矿 矿石属 中硫含 铜难 浸金 矿石 。 其 中包裹金含 量 达 2 8 ． 7 7 ％。该 矿 石常 规 全泥氰化 金漫 出率仅 为 5 1 ． 7 8 ％。本 试 验在 堆 浸前 对矿 石进 行 了细 菌 氧化预 处理 ， 试 验 结 果 表 明 0 5 n u n 粒 级 矿石经 4 5 d 氧 化后 ， F e的氧化 率为 2 8 ． 1 6 ％ 。 S的 氧化 率为 2 5 ． 4 3 ％ 。 C u的氧 化 率为 4 4 ． 6 2 ％ ， 氰化 堆浸金 的浸 出率可达 8 O ． 3 5 ％。 关键词 细菌氧化 ； 预 处理 ； 硫 化 矿 中图分类 号 T D 9 5 3 文献标 识码 B 文章编 号 1 0 0 1 1 2 7 7 2 0 0 3 0 30 0 3 80 3 l 引 言 对 于难 处 理 含 金硫 化 矿石 。 一 部分 由于 其 品位 低 而难 以经 济地 回收 。 另外有 些尽 管品位 不低 。 但 因 其储 量 小而 不宜 采用 浮选 金精 矿 细 菌 预氧 化 焙 烧 或加 压氧化 一 氰化法 回收金 。 而 采用 细菌氧化 一氰 化堆浸 工艺 在 经 济上 和 技 术 上都 较 为 可行 。 目前 ， 在美 国、 澳 大 利亚 和 保 加利 亚 等 国细 菌预 氧化 一氰 化堆浸 工艺 已 进 人 工业 生 产 ， 并 且效 果 不 错 。我 国 双王 金矿 也进行 了 2 O 0 0 t 级的细 菌预 氧化一堆 浸试 验 ， 金浸出率比常规堆浸提高了 3 l ％。采用细菌预 氧 化一 氧 化 堆 浸 处 理 难 处 理 金 矿 石 具 有 良好 的前 景 】 。本 文 主要介绍 了河北 某金 矿 中硫 含铜 金 矿石 的细菌 预氧 化一堆 浸的试 验研究 。该 矿石 常规 全泥 氧化金 浸 出 率 仅 为 5 1 ． 7 8 ％。矿 石 经 细 菌 氧 化 后 ， F e 、 s 、 C u 的 氧 化 率 分 别 为 2 8 ．1 6 ％ 、 2 5 ． 4 3 ％ 、 4 4 ． 6 2 ％ 。 堆浸 金的浸 出率 可达 8 O ． 3 5 ％。 2 矿石性质 该矿石 属 中硫 化 物含铜 金矿石 。矿 石 中有价 元 素为 A u 、 A g 、 C u 。矿石 中包裹 金 的 含 量为 2 8 ． 7 7 ％。 其中硫化矿包裹 为 l 3 ． 3 3 ％， 脉 石包裹 为 l 5 ． 4 4 ％， 并且存在重复包裹现象 。矿石多元素分析 结果见 表 l 。 收稿 日期 2 0 0 21 02 4 作者简介 盛艳玲 1 9 7 2一 ， 女 ， 矿物加工专业 ， 在读研究生 ； - I g 京科技大学土木与环境 工程学院 ， 6 1 6信箱 ， 1 0 0 0 8 3 3年来 ， 多次进行技术培训 ， 严抓职工业务技术素质 的提高， 从而， 积累了管理经验 。 锻炼了职工队伍， 促 进 了新 技 术 的消 化 吸收 。 为了管好 、 用好电动卡车 。 机动和生产管理部门 相继制定了 、 电动卡车安全操 作规程 、 、 、 二期斜坡 道信号管理 规定 等管理制度， 并 成立 了电动卡车技术攻关小组 、 卡车运行维护组 、 路 面 管理整 治组 、 技 术 革新 组 、 机 械 技 术组 、 电气 技 术 组等 多个 专业小 组 。 各 小 组定 期进 行 研究 讨 论 并解 决电动卡车的相关技术和管理 问题 ， 保证 了电动卡 车的正常运行。 5 应用前景 电动卡车在我国岩金地下矿山的应用才刚刚起 步。 其优越的性能和应用价值已初露端倪。 随着我国 加入世贸组织 ， 相信电动卡车将具 有越来越高的性 能价格 比 ， 并且 经过 不 断 的技 术 革 新 和 电动 卡 车 备 件的国产化， 电动卡车将在更多的矿山获得更加广 泛的应 用。 The a p p l i c a t i o n o f e l e c t r i c a l l y o p e r a t e d t r u c k i n u n d e r g r o un d mi n e L i X i a n g i i e 。 L i We i S a n s h a n d a o C o l d Mi n e o fS h a n d o n g Cold G r o u p L i d ． Co ． Ab s t r a c t T h e ma k e u p。 wo r k i n g p rin c i p l e s a n d t r a n s p o r t a t i o n s y s t e m o f e l e c t ri c a l l y o p e r a t e d t r u c k a r e i n t r o d u c e d ．I t s a d v an c e d t e c h n i q u e， s u p e ri o r p e rf o r ma n c e an d e x c e l l e n t e ffi c i e n c y a r e a n a l y s e d a n d i t s a d mi n i s t e ri n g a n d d e v e l o p me n t o ri． e n t a t i o n a r e pr o b e d． K e y w o r d s u n d e r g r o u n d r o c k g o l d m i n e ； e l e c t ri c a l l y o p e r a t e d t rac k ； a p p l i c a t i o n ； a d m i n i s t e ri n g 编辑 邢万芳 维普资讯