半移動破碎站在某露天礦山的應用

（南昌礦山機械有限公司，江西 南昌 330004）

露天礦山資源開拓運輸工藝對礦山資源開發利用效率影響較大，傳統的開拓運輸以單一的汽車開拓運輸為主，工作效率相對較低，且極易出現運輸安全事故。現階段深凹露天礦一般采用膠帶機—半移動破碎站—汽車的開拓運輸方式，不僅提高了運輸效率，減少了運輸成本，而且顯著的降低了運輸安全事故的發生率[1]。因此，基于膠帶機—半移動破碎站—汽車的半連續開拓運輸方式是今后發展的主要方向。半移動破碎站移設是該運輸工藝的核心內容，主要涉及移設周期和移設步距兩個方面，對生產效率和生產成本影響較大。鑒于此，本文以某露天礦山開拓運輸為例，分析半移動破碎站在礦山資源開發中的應用。

1 礦山生產基本概況

1.1 礦山基本概況

研究區位于我國西部某城市，礦山建設規模可達700萬噸/年，根據礦山資源量開采任務等采用的開拓運輸方式以半連續的膠帶機—半移動破碎站—汽車開拓運輸為主，現階段已有設備包括坑下固定破碎站、裝車庫、篩分車間、儲礦設施、篩分破碎系統、生活設施以及礦山公路等。由于礦區2#篩分破碎系統設備型號和規格較小，無法滿足當前開采的基本任務，導致破碎站、裝車倉等不能滿負荷生產，降低了礦山企業的經濟效益[2]。因此，為了滿足礦山開采實際需求，在礦坑北東側設置一套半移動破碎站以及相對應的運輸設施，為提高礦山生產效益做準備。

1.2 破碎站形式的選擇

半連續開拓工藝是近些年來發展起來的，是介于間斷工藝和連續工藝之間的形式，有效的彌補了二者的缺陷。半連續開采工藝中的核心內容是半移動破碎站，半移動破碎站不僅需要承接間斷工藝中的自卸卡車卸載的物料，又要通過移置式帶式輸送機對其連接，因此，具有明顯的承上啟下的作用。破碎站根據功能和行走裝置等的差異可分為全移動式、半移動式和固定式3種類型，其中，全移動式破碎站能夠根據開采現場的變化而隨處移動，但該破碎站的結構極其復雜，造價極為昂貴且對技術要求更高；固定式破碎站的結構較為簡單，土建工程量極大且不易移設，因此隨著開采深度的變化，卡車運輸距離等費用不斷增加；半移動式破碎站的結構相對全移動式破碎站的結構簡單，可借助履帶車實現分塊移設安裝，較固定式破碎站靈活，總體上性價比最高。由于半移動破碎站具有較高的性價比和靈活性，在現代化礦山開拓運輸中的應用極為廣泛，技術也較為成熟。根據研究區礦體分布特征，在礦坑北東側增加一臺半移動式破碎站，接受由自卸卡車轉來的礦石。由于卡車運輸而來的礦石粒度較大，可通過破碎篩分將其處理至粒度小于250mm以下的礦石轉載進入運輸系統中。因此，結合移動站特點以及礦山基本現狀，采用半移動式破碎站是最佳選擇。

2 半移動破碎站的結構及技術特征

2.1 破碎站結構分析

半移動破碎站是集礦石破碎、礦石運輸以及礦石接受等為一體的大型機械設備，能夠滿足大中型礦山露天開采運輸的基本要求，在我國半連續開采工藝中應用極為廣泛。半移動破碎站主要由操作室、受料倉、破碎機、給料倉、卸料帶式輸送機、主體鋼構等部件組成（圖1）。其中，受料倉的容積必須考慮卡車的運輸間斷性，本次設計大小按照3個卡車車位進行，采用多邊形下滑料倉結構（圖2），能夠有效的降低自卸卡車卸載時物料對受料倉的沖擊。根據給料方式的差異可將半移動破碎站分為重載刮板機式破碎站和板式給料機式破碎站，其智能和輸送機的結構較為簡單，成本低，抗擊沖力的能力強，后者主要通過物料的滾動摩擦進行礦石輸送，生產效率低，且工藝復雜，綜合考慮，本次采用重載刮板機式破碎站[3]。破碎站的形式與破碎機形式關系較為密切，根據破碎機形式可分為錘式破碎站和雙齒輥式破碎站，前者結構簡單，成本低，且具有良好的過載保護功能，但對細長物料破碎較差，對后續系統的影響較大；雙齒輥式破碎機的結構較緊湊，但對礦石物料的適應性較強，具有操作簡單和雙重過載保護功能，因此，本次破碎機采用雙齒輥式破碎機。綜上所述，結合礦山露天采場基本現狀以及半移動破碎站主要組件的差異，本次選擇雙齒輥式破碎機、重型刮板給料機、多邊形下滑料倉和模塊式布置方式。

圖2 多邊形下滑料倉示意圖

2.2 半移動破碎站技術特征

半移動破碎站是半連續開拓運輸的核心內容，是膠帶機—半移動破碎站—汽車的開拓運輸方式的重要組成部分。其技術特征主要包括以下幾個方面內容：①由于本文所選的半移動破碎站中的破碎機為雙齒輥式破碎機，因此具有超大處理能力，能夠滿足單獨1～2個破碎輥同時使用，具有較強的靈活性和節能性，在受料倉入口處配置有液壓破碎錘能夠有效的控制大塊礦石進入受料倉，有效的緩解了大塊礦石對受料倉、給料機的破壞；②本次選用模塊化鋼結構設計，因此破碎站可通過履帶車整體移動，也可通過拆分移動，為了確保破碎接搬移效率，可將破碎機拆分為電控部分、集控操作室、破碎機支撐平臺、破碎機和重載刮板機等五大模塊進行分批次運輸，能夠有效的提高運輸效率；③半移動破碎站具有較為先進的智能操作系統，因此，工作人員可以根據礦山實際需求設置相應的生產參數，通過監控中心對生產進行動態監測；④半移動破碎站的儀器設備均配置有相應的電加熱系統，能夠有效的控制實時動態溫度，確保了破碎站中傳動系統的低溫可靠運行，也有效的防止了極寒天氣的影響。

2.3 移設周期內最佳站位的選擇

半移動破碎站在移設周期內的最佳站位選擇對提升資源開發利用效率影響較大，其最佳站位選擇一般以總體費用最小的基本原則來確定，一般包括運營費用和投資費用兩部分組成。其中，運營費用包括卡車的運輸費用、破碎站的移設費用、礦石巖石的破碎費用以及膠帶的運輸費用，投資費用包括卡車投資費用、半移動破碎站投資費用和膠帶機投資費用[4]。在固定的移設周期范圍內，若搭建半移動破碎站的標高不同，則所產生的投資費用與運營費用存在差異，由此可根據計算公式估算出不同標高所產生的費用，進而優選出最佳的站位。根據研究區礦石開采現狀，計算得出在標高-51.25m處搭建半移動破碎站所產生的費用最低。

3 半移動破碎站在某露天礦山的應用效果分析

基于礦山破碎站、裝車倉等不能滿負荷生產的基本現狀，在礦坑北東側標高為-51.25m處搭建了一套半移動破碎站，移動破碎站建成后運行狀況良好，生產力達到了預計要求，實現了年產700萬噸的基本要求。同時，為了確保半移動破碎站運行良好，在較為極端的氣候條件下進行了運行狀態檢測，結果表明半移動破碎站運行狀態可靠。此外，新投產的半移動破碎站自動化程度高，日處理能力大，與膠帶機—半移動破碎站—汽車開拓運輸實現了無縫對接，降低了人工清障的生產模式，減少了工人坑下工作量，改善了工作環境，顯著的提升了生產效率，同時降低了運輸成本等，提高了礦山企業的經濟效益。

4 結束語

綜上所述，半移動破碎站是半連續生產工藝的核心內容，是介于間斷工藝和連續工藝之間的形式，有效的彌補了二者的缺陷，促進了礦山企業生產效益的提高。半移動破碎站對施工現場的布設條件要求低，具有較高的模塊化，便于移設；半移動破碎站的結構緊湊，重量相對較輕，所需的土建施工量少，礦山投資成本低，收益高。同時，半移動破碎站具有將強的靈活性和適應性，在露天礦山開采中具有明顯的應用優勢。