露天矿山汽车——胶带运输系统的衔接研究

沙丙文

马钢（集团）南山矿业公司汽车修理车间 安徽省马鞍山市 243033

随着矿区采剥工作面日渐向下延伸，废石、矿石运输距离大幅度增加，其提升高度持续上升，汽车数量以及运输成本持续增加。在这一背景下，矿产开采企业不能再采用传统单一化汽车运输方式，注重汽车—胶带运输系统合理衔接，降低运输成本的基础上，提高地区露天矿山开采经济效益。

1 露天矿山汽车—胶带运输系统

就我国而言，随着不同行业、领域持续发展，对矿产资源的需求量大幅度增加，而浅层露天矿大都已被开采，需要进行深层次开采。随之，我国2/3的露天矿已处于中后期开采状态，开采深度不断增加，汽车运输距离也日渐增加，运输成本增加的基础上，运输效率却有所降低，不利于提高露天矿山开采的整体经济效益。在露天矿山开采过程中，胶带运输机不断被应用其中，是一种不可或缺的关键性运输设备，发挥着多样化作用。破碎—胶带运输系统不断应用到金属露天矿运输系统改造等方面，具有多样化优势，比如，高效率、易操作、低能耗，破碎—胶带运输系统频繁出现在金属露天矿开采中，特别是采用单一汽车运输模式的露天矿山中。但随着露天矿山开采深度进一步增加，为了最大化降低运输成本，破碎—胶带运输系统优化完善尤为重要，汽车—胶带联合运输开采形式应运而生。在和汽车作用后所形成的联合运输系统更具优势，远远优于单独的汽车、胶带运输机，利于充分汽车多样化优点，

比如，较快的掘沟速度，较好的灵活性，也利于更好地发挥胶带运输机优势，比如，较高的自动化程度，降低运输成本，汽车—胶带运输系统有效衔接是提高露天矿山开采经济效益的关键点。从客观的角度来说，在多方面因素作用下，由于汽车—胶带运输系统设计缺乏合理化的统筹规划，2/3露天矿山前期开采仍然采用的是传统单一汽车运输方式。随着露天矿山开采深度、汽车运输成本大幅度增加，汽车—胶带运输模式研究力度进一步加大，但如何把握好汽车—胶带运输系统衔接点是难点所在，也是提高露天矿山开采经济效益的关键所在。

2 露天矿山汽车—胶带运输系统衔接

2.1 工程实例

以白云鄂博铁矿主矿为例，我国根据该地区露天矿山开采具体情况以及开采中出现的各类问题，以排岩进度方案为基点，构建“科学、合理”的排岩运输成本数学模型，优化利用对比分析法的基础上，准确计算胶带运输系统投入使用之后，以投资为基点，每年可获取的经济效益，围绕总节约运输成本，将最大节约运输成本作为汽车—胶带运输系统先借点，达到以最小化运输成本实现最大化露天矿山经济效益的目的。就白云鄂博铁矿来说，其开采历史不止50年，所开采的矿石不止2亿吨。其主矿年采剥总量为2700万吨，矿石、岩石年开采量分别为700万吨、2000万吨，露天境界上口尺寸为1530mX1180m，露天矿山采场中的生产台阶高度为14米，并段之后的台阶高度达到28米，安全平台、清扫 平台处于交错分布状态，工作台阶数不少于4个，水平分层采剥法被应用其中。

2.2 露天矿山汽车—胶带运输系统衔接

排岩运输系统衔接

较低的基建投资，较快的掘沟速度，较短的建设时间等都是露天矿山汽车运输的显著特点，但也存在一定的劣势，比如，会消耗大量的燃油量，较高的运输成本，也就是说，在白云鄂博铁矿主矿开采中，开采前期可以采用汽车单一运输方法。同时，就胶带运输来说，不需要花费大量的运输成本，适合长距离运输，有着较高的自动化程度，不过需要花费较多的基建投资，白云鄂博铁矿主矿中期与后期可以采用胶带运输方法，利于最大化提高开采经济效益。在开采白云鄂博铁矿主矿中，我国要根据各方面情况，明确其未来5年中排岩方面的进度方案，以此为基点，展开排岩运输系统衔接工作，要客观分析各方面主客观因素，构建合理化的数学模型，客观分析的基础上，准确把握单一汽车运输排岩成本，汽车—胶带联合运输下汽车运输排岩成本。由于白云鄂博铁矿主矿开采过程中，矿山运输系统的优化完善并不会对露天矿山开采规模造成不同程度的影响，也就是说，露天矿山年总收入、附近成本等固定不变，运输成本属于年总成本中的唯一变动因素，也就是说，单一汽车以及汽车—胶带运输方面的成本之差便是露天矿山投资收益增量。在此基础上，相关人员还要根据数学模型下经济参数具体选取情况，全面、客观分析经济效益。在分析过程中，可以计算出各年中胶带运输系统应用到白云鄂博铁矿主矿之后的运输成本，客观分析对应的增量投资收益。

在大型露天矿山开采中，露天矿山前期开采中可以采用单一汽车运输模式，具有较好的经济效益，可以根据白云鄂博铁矿主矿生产情况，科学衔接汽车—胶带运输系统，并将其巧妙应用到矿山开采中，科学开采地区矿山，充分发挥二者多样化作用，客观分析排岩量、排岩水平等，明确汽车—胶带运输系统的最佳衔接点。在衔接过程中，白云鄂博铁矿主矿也需要结合各方面情况，准确把握衔接重点与难点，做好统筹规划工作，制定“科学、合理”的矿石、废石运输方式，实现最大化的经济效益。在此过程中，露天矿山开采企业要根据汽车—胶带运输系统运行具体要求，合理规范排土机排土作业，明确排土具体要求，严格按照相关规定，科学处理露天矿山开采过程中产生的废石。衔接好汽车—胶带运输系统之后，矿山开采企业要安排专业人员全面、准确记录胶带运输系统过程中各方面信息数据，做好各方面统计工作，客观分析的基础上，要根据设备运行状态，做好设备状态检修工作，定期检修维护汽车—胶带运输系统，使其始终处于高效运行中，最大化降低故障问题发生率。在衔接与应用过程中，矿山开采企业要根据汽车—胶带运输系统多样化特点，对岗位人员进行针对性培训，便于他们熟练操作系统设备，进行合理化操作，最大化降低汽车—胶带运输系统故障发生率，最大化提高其运行的经济效益。由于露天矿石与废石运输距离和运输成本有着某种必然联系，衔接汽车—胶带运输系统过程中，必须准确把握二者关系，下图便是露天矿岩运输距离与运输费用之间关系结构示意图（其中阴影部分属于该露天矿山采用胶带运输系统之后总共节约的运输成本）。

露天矿岩运输距离与运输费用之间关系结构示意图

3 结语

总而言之，在经济发展的浪潮中，地区露天矿山汽车—胶带运输系统合理化衔接尤为重要。在衔接过程中，矿山开采企业要全方位准确把握露天矿山开采中出现的各类问题，坚持具体问题具体分析的原则，采用多样化方法，科学衔接汽车—胶带运输系统，要以此为基点，优化完善管理制度，科学调整设备检修维护工作内容，采用多样化方法，充分发挥汽车—胶带运输系统衔接多样化优势。以此，最大化降低露天矿山开采难度，降低开采成本的基础上，提高白云鄂博铁矿主矿开采效率，不断提高矿产资源利用率，有效满足不同行业与领域在矿产资源方面的客观需求，不断提高开采的“经济、社会、生态”效益。