青海某露天矿矿石运输方案比较

欧 东，殷石阳，吴玉伟

（青海黄河矿业有限责任公司，青海 西宁 810000）

青海某露天矿矿石运输方案比较

欧 东，殷石阳，吴玉伟

（青海黄河矿业有限责任公司，青海 西宁 810000）

以某大型镍矿露天开采矿石运输方案为例，运用费用现值法分别对三种矿石运输方案做比较，通过对三种方案的经济技术指标比较以及优劣综合分析，得出汽车——固定式破碎站——胶带运输机的运输方案为最佳方案。该方案采用汽车运输将露天境界内矿石运输至境界边缘处的固定式矿石破碎站，破碎站将矿石粗碎后通过胶带运输直接将矿石运输至选矿厂粗矿仓。该方案运用了汽车运输机动灵活，适应性强的特点并且吸纳了胶带运输，运输能力强，运输距离大的优点。是该矿最为合适的运输方案，同时为其他矿山运输方案作出了参考。

露天开采;汽车运输;方案比较;费用现值

某大型镍露天矿规模为年产675wt矿石，为超大型镍露天矿。该矿开采最高标高3660m，境界底标高3015m，矿石出入口封闭圈标高为3310m，根据该矿地质资料分析，开采最高标高3660至3405标高以上为基建剥离阶段，不含矿石。本研究方案为矿石运输方案，主要研究矿石出入口3310至3015标高内圈定的矿石运输。为选择出最佳的矿石开拓运输方案，以下分别为三种方案做出对比，选择出最佳的开拓运输方案。

1 矿石运输方案

当前，露天矿总成本中，运输费用约占总成本的50%左右。所以，选择出一个最佳运输方案对整个露天矿的总成本起到至关重要的作用。随着露天矿运输设备的发展，汽车运输已经成为主要的运输方式。目前各类金属露天矿约80%的矿岩量由汽车完成。而针对该矿，将采用以汽车为主要运输方式的三种方案做出对比，运用费用现值法，做出经济技术指标比较，得出最佳的矿石运输方案。

1.1 方案Ⅰ：单一汽车运输方案

该方案是只采用汽车将采出的矿石运输至境界外的原矿堆厂。原矿堆场与粗碎站毗邻。矿石出入口距离选矿厂粗碎站运距为0.89km。而汽车在境界内的平均运距为1.9km。共计运距为2.79km.设计采用4台95t级自卸卡车，完全满足22500t/d的运输量。因此，使用单一汽车运输方案是合理的。而单一汽车运输方案与汽车——胶带运输方案相比基建期短、具有更强的机动性、并且运输过程中各个环节影响较小不影响系统作业。

1.2 方案ⅠⅠ：汽车—固定式破碎站—胶带运输方案

使用汽车胶带联合运输方案，是将采出的矿石用汽车运输至境界外的固定式破碎站进行破碎，破碎后的矿石通过胶带运输机运送至选矿厂粗矿仓。根据该露天矿实际，封闭圈矿石出入沟为3310m。境界内的汽车平均运距为1.9km。粗碎站设立在露天境界东部外360m处。粗碎站内安装一台型号为PXF5474旋回破碎机，排料口宽度为250mm，设计生产能力为1300t/h，完全达到22500t/d的生产能力。矿石通过卡车直接向破碎机给矿，破碎后的矿石落入下部缓冲矿仓，通过1台型号为BZOK2400-8重型板式给料机向胶带运输机喂料。胶带运输机生产能力为1300t/h,带宽B=1200mm，带速3.15m/s,水平长度为L=535m，提升高度H=40m。

可以得出使用汽车胶带联合运输方案可以充分发挥运输能力大，长距离经营费用低的优点。

1.3 方案ⅠⅠⅠ：胶带运输机垫沟开拓

该方案是根据露天矿的边坡角的大小，将胶带运输机以直交或者斜交的方式，直接将胶带运输机的垫沟布置在边帮上[4]。根据该矿实际，边坡角大于胶带运输机的允许坡度，所以初步采用斜交布置。设计采用移动式破碎站，设立在露天坑底部非工作台阶上，将汽车搬运的矿石进行粗碎，粗碎后的矿石经过边帮胶带运输机通过皮带将矿石运送至地表的胶带运输机转载点，在转载点设立一个临时矿仓以保证矿石运输能够连续作业，临时矿仓下通过板式给料机将矿石继续通过地表皮带运输机运送至选矿

厂粗矿仓。主要设备初步采用两台KE1100-1轮胎式移动破碎机,破碎机型号PEW1100，最大处理量600t/h，两台移动式破碎机处理量为1200t/h，完全满足22500t/d的产量要求。边帮运输皮带以及地表运输皮带带宽B=1200mm,地表运输皮带L=890m.该开拓方案充分发挥了皮带运输机运输能力大，运输距离大的优点，是一种较为可行的方案。

2 方案比较

方案比较采用费用现值比较法，包括可比投资比较、经营费比较、以及现值比较。可比投资比较包括自卸汽车购置、皮带运输以及破碎设备费用。而经营费包括汽车运输费用、驾驶人员工资以及设备维护费用等等[5]。

2.1 现值比较

根据某矿区年度采掘进度计划表，计算每年的运距以及经营费。计算参数：汽车运费1.0元/(t·km),胶带运输机费用0.5元/(t·km)，i=8%。[6]开拓运输方案现值比较见表1。

表1 矿石开拓运输方案现值比较表

根据可比投资以及可比经营费计算费用现值比较，计算在整个服务年限内方案三费用现值最小。

2.2 类似方案实例

类似方案有国内某大型铜钼露天矿床，设计年产量为1980万t，该矿剥采比大，矿石废石的运输量大，必须选择成本低，运输效率高的方案。该矿通过比较单一汽车方案以及汽车-破碎站-胶带运输机方案，最后通过费用现值法比较得出汽车-破碎站-胶带运输为最佳方案[7]。

类似方案国外有首钢秘鲁铁矿有限公司所属的马尔科纳铁矿，该矿14#采区年产矿量为1910万t。经过费用现值比较后得出矿石运输方案为汽车-破碎站-胶带运输方案，矿石破碎系统设立在露天采场东帮，充分发挥了皮带运输，运输距离长，节省费用的优点[8]。 2.3 最终方案选择

根据费用现值比较结果得出方案二是最为适应该矿实际情况的方案。方案三胶带运输机垫沟开拓方案目前在国内矿山使用不多，实际应用经验少,该方案在各个工序衔接上可能会出现较大的问题，并且该方案需要各个工艺的连续性要求比较高，对于本矿来说有一定的不确定性及风险性，故此暂不使用。方案二汽车运输固定式破碎站胶带运输方案运输能力大，运输距离长，并且吸取了汽车运输机动灵活的优点，在国内外大型露天矿山应用最为广泛。所以最终选择方案二为最佳方案。

[1]唐光荣.半连续露天采矿工艺［J］.中国水泥，2008（10）：85－88.

[2]杨晓云.露天矿矿石运输方案比较［J］.有色冶金设计与研究，2014（2）：13－14.

[3]杨万根.金属矿床露天开采[M].北京：冶金工业出版社，1980.

[4]王青.采矿学(第二版)M].北京：冶金工业出版社，2014

[5]陈建宏.矿产资源经济学[M].长沙：中南大学出版社，1980.

[6]王健.山坡露天矿运输方案的探讨［J］.有色冶金设计与研究，2013（1）：94－95.

[7]王会来，韩瑞军.大型露天矿运输系统方案研究［J］.中国矿山工程，2014（2）：20－22.

[8]王新华.特大型露天矿开拓运输系统的选择［J］.矿业工程，2014（2）：16－19.

D523.34