大型排岩系统胶带转运站综合研究

谢德华

（鹤庆北衙矿业有限公司，云南 鹤庆 671507）

随着我国露天矿山进行深凹采矿，采剥的运输距离在增大，采剥成本大幅上升，企业经济效率降低。根据相关数据统计，采剥成本大约是一个矿山企业总成本的50%～60%，所以降低采剥费用将是快速提高企业的经济效益。采矿运输常见的就是汽车、铁路及胶带运输，而大型露天深凹采矿废石运输主要采用汽车—胶带运输联合方式，该方式运输成本低、运输方式灵活。胶带排土无法排到的死区及短距离排土就采用汽车排土，汽车与胶带联合排土方式为企业带来很好的经济效益。胶带运输系统根据矿山废石的性质设计胶带系统转运站是一项非常重要的工作，转运站设计不合理将导致转运站频繁发生堵料、划伤胶带、扎伤胶带等事故，严重影响系统运行效率。

1 转运站问题系统分析

转运站一般常见问题是堵料、扎伤皮带或划伤皮带，特别当有尖锐物体时会划伤胶带几十米甚至上百米，严重影响系统运行时间及增加维护成本。目前划伤胶带采取快速修复办法就是采用冷补方式，而扎伤胶带都会损坏胶带钢丝绳，只能采取硫化形式修补，做好损坏钢丝绳处的搭接，确保胶带安全性。

1.1 扎伤或划伤胶带分析

扎伤或划伤胶带都是转运站设计不合理，导致废石直接下落到胶带上，致使胶带划伤或扎伤，运行示意图如图1。

图1

划伤胶带一般都是尖锐物体击穿胶带的位置与转运站下料口缓冲床位置接口处，击穿胶带后卡在缓冲床接口位置划伤胶带，随着胶带运行向前的拉力带走尖锐物，此次划伤胶带过程结束，但同时胶带瞬间将被划伤几十米甚至上百米。大致示意图如图2。

图2

图3

1.2 转运站堵料

转运站在设计时一定要根据矿山废石性质来设计，否则转运站在运行过程中会经常性发生堵料。根据北衙公司废石含泥约在20%～30%的运行情况，转运站发生堵料情况不仅仅出现在转运站物料落料口处，会出现落料口未堵料，而是在转运站进料口上方发生堵料。示意图如图3。

2 转运站划伤、击穿胶带及堵料问题解决措施

划伤胶带或击穿胶带事故一般都是转运站下料口没有缓冲平台，导致废石直接下落冲击到皮带上出现划伤或击穿胶带事故。为解决以上问题需在转运站下料槽中安装缓冲平台，来降低废石下落冲击能量以降低对胶带划伤的可能性。

首先，转运站上部设计。一般上部设计都需要采用岩箱形式来降低上部料仓的使用寿命及吸收废石平抛的能量，降低对下部料仓或胶带的冲击力，而上部料仓设计如果没有合理计算将导致上部料仓通过能力不足而出现堵料。

根据平抛运动，水平方向速度Vx=Vo（皮带运行速度）、竖直方向速度Vy=gt、水平方向位移X=Vot、竖直方向位移y=1/2gt2（图 4）。

根据平抛运动原理得出上部料仓岩箱的大小，计算如下：

所以在改造料仓上部岩箱时，岩箱边沿距离与滚筒直径最少距离：示意图见图5。

图4

图5

其次，保障避免废石或降低划伤胶带事故的解决办法，就是必须让废石在料斗下落过程中有缓冲平台，最大限度降低废石下落产生的重力势能。根据料仓的高度情况进行安装缓冲平台，在安装缓冲平台时要考虑废石的通过能力，避免通过能力不足产生堵料，主要注意事项如下。

（1）安装缓冲平台的长度要能保障废石在此平台上处于滑落的过程。

（2）缓冲上平台与缓冲下平台之间的距离要根据废石系统处理能力进行分析，确保上下距离满足废石瞬时通过能力。

（3）最底层缓冲平台到下条输送带的高度要考虑整个废石胶带系统最大运输废石块度的1.5倍，防止废石意外掉落到下胶带后无法通过缓冲平台导致划伤胶带事故。

（4）缓冲平台最好安装为可调式平台，可以根据废石性质及实际运行过程中的运动轨迹进行调整，确保废石能快速滑落平台却又不会生产堵料情况，简图见图6。

再次，废石胶带系统转运站堵料问题应在设计时考虑到系统物料性质、水分及含泥粘度等相关因数，综合系统物料性质因素后在设计转运站料斗时就考虑缓冲平台长度、高度及岩石通过冲击形成的坡度、下料口出口高度等，确保转运站的通过能力防止堵料。

图6

3 结语

转运站的设计合理性是确保新建一套废石胶带系统能否快速正常运行的关键因素之一，设计不合理将导致废石频繁砸穿、划伤胶带及频繁堵料，无法满足系统的正常运行。所以在转运站设计及改造方面要综合废石性质及运行轨迹进行改造，解决划伤及堵料问题。