大型露天礦山廢石膠帶運輸系統生產實踐

李國平

（江西銅業集團公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

大型露天礦山廢石膠帶運輸系統生產實踐

李國平

（江西銅業集團公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

隨著開采深度的不斷延深，銅廠礦區廢石運輸距離逐漸增加，運輸成本急劇上升，為此礦山建成了廢石膠帶運輸系統。投產之初，膠帶運輸系統出現各種問題，導致系統不能正常運行。經過幾年的生產實踐，通過對系統設備的不斷完善，以及優化采礦工程布局，提高廢石區爆破質量，實現了廢石膠帶系統達產達標。

露天礦山；膠帶系統；技術改造；對接延伸；實踐

1 前言

2 膠帶運輸系統簡介

在近十幾年中，破碎—膠帶運輸系統具有運量大、提升高、能耗低、易操作、效率高、成本低等特點，該運輸工藝已成為金屬露天礦進行運輸系統改造、降低生產成本所采用的主要運輸方式，在國外金屬露天礦得到了廣泛應用，特別是前期采用單一汽車運輸的露天礦山，隨著開采深度增加，為降低運輸成本，紛紛向汽車—膠帶聯合運輸開采方式過渡。美國西雅塔銅鉬礦、雙峰銅礦，墨西哥卡那尼亞銅礦、智利丘吉卡馬達銅礦以及前蘇聯部分礦山，均采用長距離膠帶運輸機運輸礦巖。我國河北石人溝、鞍鋼大孤山、東鞍山、齊大山、首鋼水廠等鐵礦山先后建成膠帶運輸系統，取得了良好的經濟效益。

德興銅礦銅廠礦區剝離的部分廢石由膠帶運輸系統排土，目前膠帶運輸系統總長4.1km。其破碎站卸載平臺位于采區西部125m標高，破碎后的廢石由鋪設在巷道（水平長2400余米）中的固定式長距離膠帶輸送機運輸至采區南部境界外的祝家排土場，巷道出口處膠帶頭部標高為362.3m，再采用排土機接續排土。

其運行流程如圖1所示。

圖1 廢石膠帶運輸系統流程示意圖

為充分利用排土容量，膠帶系統建設初期主要排往祝家排土場東南部小扇形排土區域，采區剝離廢石通過圖示1#區域，電動輪汽車將廢石運輸至廢石破碎站，經地表旋回破碎機破碎，再由重型板式給礦機給料，料石通過圖示2#區域固定式長距離輸送皮帶，到達圖中所示的一驅轉載位置，由圖示3#區域移動皮帶運輸，再通過排土機卸料，實現連續排土。2014年完成膠帶系統延伸改造，原有的一段露天移動皮帶改為固定平帶，并增加一處露天轉載點（圖示3#區域），廢石通過兩次皮帶轉運，到達移動皮帶，再通過排土機卸料，理論上可以通過增加或改變轉載位置，實現任意排土場的全覆蓋排土。礦山膠帶系統采用扇形排土，排土機沿移動皮帶走動，往皮帶外側空位卸料，當排土機達到排土極限后，以轉載為軸心，移動皮帶往排土方向轉動一定角度，之后循環進行，逐步將排土場排滿。

膠帶運輸系統投入運行后特別是運行初期曾遇到過各種問題，導致系統運轉不正常。通過總結分析主要是兩個方面的問題：一是系統本身存在的設備方面的各類問題，包括旋回堵斗、皮帶跑偏，托輥故障、皮帶撕裂等；二是廢石供料不正常，大塊、鐵器等卡旋回，雜物撕裂皮帶等其它外部因素所導致的運行不正常。

3 完善膠帶運輸系統，確保流程的穩定

（1）加強培訓工作，通過培訓確保廢石膠帶系統設備操作、維護人員對使用的膠帶運輸系統設備了解，掌握各設備性能結構特點，提高作業人員的應知應會水平，以便有效地檢查和維修以提高系統的運輸率［2］。

（2）加強設備技術改造：廢石膠帶系統自試運行以來暴露了很多問題，工程技術人員對整套系統從旋回、鐵板給礦機、固定皮帶、移動皮帶、排土機進行了一系列的技術改造，減少了設備的非正常停機。

選取我院2016年2月～2018年2月新診斷的2型糖尿病患者100例，隨機分為兩組。治療組50例，男27例，女23例，年齡24～69歲，平均（58.21±5.94）歲，病程3.5個月～12.8年，平均（6.27±2.38）年，糖尿病證型：氣陰兩虛型10例，濕熱困脾型13例，陰虛燥熱型8例，肝脾陽虛型9例，痰淤互結型10例；對照組50例，男22例，女28例，年齡29～73歲，平均（57.52±6.03）歲，病程4.8個月～11.7年，平均（6.43±2.75）年，糖尿病證型：氣陰兩虛型8例，濕熱困脾型12例，陰虛燥熱型9例，肝脾陽虛型14例，痰淤互結型7例。兩組患者一般資料比較。

（3）解決料斗大（扁）塊與黃泥等堵斗問題：①加強對旋回運行數據的統計與分析，總結積累經驗，調整旋回排料口至220～230mm保障旋回穩定供料；②完善改進料斗設計減少堵斗，同時有效減少沖擊延長皮帶壽命；③針對性改進料斗堵斗開關，極大降低堵斗對皮帶及系統損傷；④增加了反流裝置和清掃器等安全裝置確保設備安全［3］。

（4）解決皮帶跑偏特別是移動皮帶雨天跑邊嚴重問題：①重、輕帶加裝自調芯托輥及移動小車皮帶擋輪，2#帶安裝防雨棚；②通過固定帶改裝分體式清掃器，移動皮帶加裝毛刷清掃器，以及回程皮帶加裝清掃器再次清理帶面等措施，強化清掃效果。③出料口安裝調節葫蘆，通過手動葫蘆調節尾部轉盤，解決出料口跑偏的調整難的問題。④由于露天移動皮帶整體處于松散路基上，路基存在下沉且不均勻，下沉較大時通路基校正解決路基不平整導致的跑偏問題。局部出現跑偏時用前裝機調整支架解決跑偏問題。

（5）各重點部位增加了冷卻風機，制定了相關措施，避免了設備因高溫停機，確保了露天設備順利渡過高溫天氣。

（6）改進移設工藝：①確定S形劃線方法，完善并制定移設工藝標準；②利用繩索引導法引導移設機確保移設步距，提高移設質量和速度；③移設機司機與前裝機司機崗位兼職，鍛煉移設隊伍；④支架增加照明系統，保證中晚班移設作業提高移設速度。通過對改進移設工藝，我們將原來移設時只移80m，增加至85m，這樣可最大化利用空間，同時避免露天移動皮帶的大面積下沉及垮塌。

（7）設計并安裝了膠帶運輸滾筒軸承溫度實時監測及預警系統。膠帶運輸系統曾出現過固定皮帶201及204滾筒軸及軸承異常損壞，導致系統長時間停產。加上軸承更換及滾筒修復，每次維修都需要5天左右，直接影響系統生產。設計并安裝了膠帶運輸滾筒軸承溫度實時監測及預警系統，可實時監測各滾筒溫度，提前發現問題，將設備隱患消除在萌芽狀態。減少了滾筒軸承異常損壞，降低了維修人員的勞動強度。減少了因滾筒軸承損壞導致滾筒軸的受損，確保了系統安全運行，避免了系統長時間停產。

（8）改進了24V控制電源，解決了排土機行走頻繁跳閘故障。通過現場觀察的PLC程序分析，找到了移動皮帶無法啟動的癥結，改進了24V控制電源，解決了排土機行走頻繁跳閘故障，確保了安全生產。

4 加強基礎管理，完善膠帶運輸排土工藝相關制度

（1）在膠帶運輸設備管理方面：①加強設備點檢、巡檢力度，及時修補皮帶。②同步安排了各項檢修工作。③中晚班及時安排人員處理故障，確保了設備的正常運行。④跟蹤固定皮帶主電機冷卻風機狀況，及時對風機進行了更換。通過以上措施，確保設備正常，提高設備可開動率。

（2）提高維保效率：合理精心安排檢修，原則上全線統一檢修打包處理各類問題，特別是努力做到壓縮日常維保時間，基本上做到了12點前系統開機；中晚班值班以及時發現和處理問題也提高了設備運轉率。場內相關工序加強溝通，調度室統籌協調最大限度降低系統待機時間，如利用中午放炮時間處理簡單問題及安排排土機行走，早班為中晚班充分創造場地條件等等。旋回供料應好于以往，特別是長臂碎石機的使用，大塊影響時間降低［6］。

（3）進一步規范排土機排土作業，制訂并實施排土機排土作業標準。對排土機作業廢石排放、行走和皮帶移設作出相關規定。

（4）做好膠帶運輸系統運行數據的原始記錄與統計，總結、積累經驗，查找不足，持續改進，摸索設備運行規律做好計劃性檢修，不斷提高系統的運行效率。

5 優化工程布局，合理安排剝離作業

（1）從生產計劃入手， 優化工程布局，合理安排剝離物料，對電鏟剝離優先安排供給廢石膠帶運輸系統。在采區西源下部作業期間，安排1臺大型WK-35電鏟以其作業廢石為主，對膠帶進行料石供應；同時為保障膠帶系統的高效運行，在采區底部區域安排1臺2300XP電鏟配合進行廢石供應，做好鏟車搭配，確保2臺電鏟對膠帶系統料石供應。

（2）改善工作制度，從日常生產組織安排、設備檢修和保養等細節入手，減少交接班、待料、停電時間，即減少因非故障原因引起的停車時間和空轉時間，確保廢石膠帶運輸系統高效運行。

（3）采區作業禁止鐵件、枕木和大塊物料裝入車內，不合格的大塊要在采區進行二次破碎。

（4）為減少大塊堵旋回和吊塊時間，在廢石破碎站增設長臂破碎錘作業，提升大塊破碎效率。研制破碎機料倉的料位信號，以控制適當的料位高度。

6 優化爆破參數，提高爆破質量

（1）針對廢石膠帶主供料電鏟，精心組織布孔，加強對孔位和孔深的監管。選擇合理的孔網參數，采用微差逐孔起爆方式，減少了爆破后側、后翻的產生，降低廢石大塊率，提高了爆破效果。

（2）每天安排專人巡視各電鏟作業面，發現底板出現異常及時通知調度室和相關單位進行處理，避免底板大面抬高現象，以減少對后續穿爆的影響。

（3）對炸藥質量進行了重點監控：①加強對技術員在現場用肉眼識別炸藥質量的培訓；②定期對各臺炸藥車在現場配置的炸藥的各項性能指標進行測試；③定期對炸藥車的剩藥情況進行抽查，有剩藥的及時通知打回溶液灌；④確保炸藥爆速穩定。

7 膠帶對接延伸改造工程順利實施

廢石破碎運輸排土系統一期工程為祝家排土場東南部小扇形排土區域，小扇形區域排土面積約18萬m2，可堆積廢石約2500萬t，初步設計及施工圖設計按移設6～7次考慮，每移設1次可排土2～3個月，排棄廢石約350～430萬t。一期工程自2012年投產運行以來，截止2013年3月已按設計移設過2次，按初步設計及施工圖設計，以及根據現有系統配置、銅廠礦區露天采礦場計劃剝離廢石量及流向計劃、小扇形的剩余排土容積（約1700 萬t），系統還可移設4～5次左右，預計到2014年3月或晚些時候，祝家排土場東南部小扇形排土區域將排滿，屆時，該排土系統將無法繼續正常運行排土［5］。

在膠帶延伸對接之間采礦場技術人員提前介入，自行完成了2#皮帶的調試工作，并協助德邁科完成了新老系統的對接，及時發現了山特電氣設計存在的問題及遺漏。通過對山特提供的圖紙及程序邏輯圖的分析，發現山特存在多個問題，遺漏了3#與排土機的通訊光纖及電纜，搞反了2#及3#的張緊控制系統，電纜長度不夠、操作界面不符合以往習慣及PLC程序設計漏洞［6］。

膠帶對接延伸改造工程從2014年5月25日開始至2014年8月10日安裝完成，在主排土區域作業將移置式膠帶輸送機加長至約1252m；即經固定式長距離膠帶輸送機1#運輸至祝家排土場的碎后廢石，通過新增1條長約358m的固定式膠帶輸送機2#和延長后的移置式膠帶輸送機3#接替轉載送至排土場內，再通過移置式膠帶輸送機上的重型卸料車卸料，經排土機進行排土作業。

8 結束語

礦山工程技術人員經過幾年通過對廢石膠帶運輸系統技術和管理的創新，完成膠帶對接延伸改造工程，確保流程的穩定，提高廢石膠帶系統可開率，2013年完成2076萬t，實現了6萬t/d的產能目標，全面實現廢石膠帶系統達產達標；凸顯了廢石膠帶運輸排土系統具有可進行連續排土，勞動定員少、勞動強度低、排土效益高等優點［7］，為礦山降低采礦成本和提高生產效率奠定了堅實基礎。

［1］德興銅礦.銅廠礦區深部開采聯合運輸開拓方式研究［E］.德興： 德興銅礦， 2007：1-5.

［2］果曉明.露天礦破碎—膠帶半連續運輸工藝的研究與實踐［J］.金屬礦山， 2005（12）：15-18.

［3］白曉平， 王宏明， 駱正山.礦山膠帶運輸系統生產狀況的可靠性方法應用［J］.有色金屬（礦山部分）， 2005（1）：22-23， 36.

［4］牟學鵬.DCS系統在膠帶運輸監控中的應用［J］.機床與液壓，2012（4）：139-141.

［5］中國恩菲工程技術有限公司.銅廠礦區廢石破碎-膠帶輸送系統初步設計［G］//江西銅業股份有限公司德興銅礦擴大采選生產規模技術改造（第三冊）.德興： 德興銅礦， 2008.

［6］喬磊明.礦山膠帶運輸綜合自動化系統的設計［J］.工礦自動化本鋼技術， 2010（2）：130-132.

［7］呂成林.金屬露天礦破碎-膠帶運輸系統的發展及其應用［J］.國外金屬礦山， 1998（6）：13-19.

Production Practice on Waste Rock Tape Transportation System of Large-scale Open-pit Mine

LI Guo-ping
（Dexing Copper Mine， Jiangxi Copper Corporation， Dexing 334224， Jiangxi， China）

With the increasingly deepening of exploitation， the load distance of waste rock in Tongchang mining area increased gradually and the cost of transportation rose rapidly， so the waste rock tape transportation system was established in the mine.When it began to go into operation， there were all sorts of problems about the tape transportation system， which made it unable to work normally.After few years' production practice， through the improvement of the system equipment， optimization of the mining layout and enhancement of the blasting quality in the waste rock area， the waste rock tape system eventually reached the standard of production.

open-pit mine；tape system；technological reform；docking extend；practice

TD528+.1

B

1009-3842（2015）06-0001-04

2015-10-20

李國平（1976-），男，江西黎川人，本科，采礦高級工程師，主要從事采礦技術管理工作。E-mail： 303189373@qq.com