膠帶機尾礦干堆工藝之工程實踐

任旭東

(中國瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌330031)

膠帶機尾礦干堆工藝之工程實踐

任旭東

(中國瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌330031)

Bozymchak銅金礦尾礦經(jīng)壓濾后含水率約為13%，采用膠帶輸送機接力輸送及布料系統(tǒng)將尾礦輸送至尾礦庫堆存。本文介紹了尾礦膠帶輸送機輸送系統(tǒng)的布置、組成、排放工藝及主要參數(shù)、運行技術(shù)保障措施與特點。

膠帶輸送機；尾礦干堆工藝；移設；設備選型

吉爾吉斯Bozymchak銅金礦是哈薩克斯坦銅業(yè)有限公司下屬吉爾吉斯黃金公司 (Kazakhmys Gold Kyrgyzstan，簡稱“KGK”)投資建設的項目，中國瑞林工程技術(shù)有限公司承擔了選廠及尾礦庫的設計工作。

Bozymchak銅金礦選礦廠項目所在地極端最高溫度35℃，極端最低溫度－28℃；海拔標高約為+2 200 m，選廠地面標高+2 120 m。選廠設計規(guī)模為1000 kt/a。由于尾礦的排放受地形、場地、地質(zhì)條件的限制及吉爾吉斯環(huán)境保護的要求，對選廠排出的尾礦實施廠前壓濾——干堆工藝。壓濾車間布置于選廠附近，離尾礦庫排放點的最遠直線距離約為1 000 m，該排放點標高為+2 030 m；壓濾車間與尾礦庫排放點最近直線距離約為200 m，該排放點標高為+2 095 m。壓濾后的尾礦可采用汽車或膠帶輸送機輸送兩種運輸方式，但汽車運輸有易受夏天雨季、冬季寒冷等因素影響且汽車運輸經(jīng)營費用較高等不利因素[1]。對其運輸方式進行技術(shù)經(jīng)濟比較后，確定從選廠壓濾車間至尾礦庫的尾礦輸送及庫內(nèi)堆存全程采用膠帶輸送機作業(yè)。

1 膠帶機運輸流程及排放工藝

經(jīng)壓濾車間壓濾后得到的尾礦（含水率為13%，容重為1.6 t/m3，動堆積角為20°）直接排放至尾礦倉，由尾礦倉下部的給料機給至 10#膠帶機，由10#→11#→12#→13#段→14#段→15#段膠帶機組成的接力膠帶機輸送系統(tǒng)將尾礦輸送至尾礦庫堆存。

尾礦膠帶機系統(tǒng)由固定式膠帶機、半固定式膠帶機、整體機架式膠帶機及輪式移動膠帶機組成（輸送能力：3 000 t/d；工作制度：300 d/a，3班/d，8 h/班）。其中10#為固定式膠帶機，11#、12#采用半固定式膠帶機，13#段采用2臺整體機架式膠帶機搭接組成，14#段采用3臺整體機架式膠帶機搭接組成，其卸料端15#段膠帶機采用單臺或多臺20 m長的輪式移動膠帶機進行排料，采用推土機輔助作業(yè)。系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

圖1 運輸系統(tǒng)工藝流程

膠帶機運行初期，受礦標高約為+2 120 m，卸礦點最低標高為+2 056 m。膠帶機輸送系統(tǒng)平面布置圖見圖2。其中，受料端的10#膠帶機與11#膠帶機連接，并由10#膠帶機將尾礦轉(zhuǎn)運至11#膠帶機。14#段的3臺整體機架式膠帶機處于尾礦庫的底部，排料端15#段膠帶機服務至尾礦庫閉庫。

圖2 膠帶機輸送系統(tǒng)平面布置

隨著尾礦不斷排入尾礦庫，其底部不斷抬升，需定期對膠帶機輸送系統(tǒng)進行移設。在最初排料時，由11#→12#→13#-01→13#-02→14#-01→14#-02→14#-03→15#段膠帶機組成接力排料系統(tǒng)。隨著尾礦庫內(nèi)尾礦量的增加，14#-03整體機架式膠帶機在生產(chǎn)的第56天移開，11#→12#→13#-01→13#-02→14#-01→14#-02→15#段組成膠帶機接力排料系統(tǒng)。隨著尾礦庫內(nèi)尾礦量的逐漸增加，尾礦膠帶機輸送系統(tǒng)按計劃依次逐步進行調(diào)整，直至生產(chǎn)的第31個月14#段膠帶機全部移開。第31個月開始到第37個月零10天，13#段的2臺整體機架式膠帶機逐步移開。第37個月零10天開始，12#半固定式膠帶機開始逐漸縮短，第5年零11個月完全拆除。第5年零11個月11#半固定式膠帶機開始逐漸縮短。11#和12#半固定式膠帶機每次縮短長度為30 m或60 m，膠帶機縮短后，滑撬式機頭需要重新固定，膠帶需要重新連接。以上調(diào)整后的新膠帶機輸送系統(tǒng)均與15#段輪式移動膠帶機組成新的膠帶機接力輸送——堆存系統(tǒng)。11#、12#、13#、14#段膠帶機固定輸送時間見表1。

表1 膠帶機固定輸送時間

2 各膠帶機主要技術(shù)參數(shù)

根據(jù)工藝布置，壓濾后的尾礦輸送系統(tǒng)由11#→12#→13#段→14#段→15#段膠帶機依次組成的膠帶機接力輸送系統(tǒng)輸送至尾礦庫堆存，各膠帶機的主要技術(shù)參數(shù)見表2。

表2 膠帶機的主要技術(shù)參數(shù)

3 膠帶機輸送系統(tǒng)運行技術(shù)保障措施

由于項目所在地海拔較高，冬季環(huán)境溫度低尾礦膠帶機輸送系統(tǒng)輸送、下運的是壓濾后含水率較高的尾礦，因而采取以下措施以保障膠帶機安全穩(wěn)定運行。

3.1 采用耐寒帶

采用耐寒帶能夠提高膠帶的成槽性，延長膠帶的使用壽命，保證膠帶機在極低溫度下安全、穩(wěn)定運行。

3.2 使用鋰基脂潤滑

膠帶機的托輥及其它外置回轉(zhuǎn)部件均采用鋰基脂進行潤滑。因為鋰基脂具有優(yōu)良的抗水性、機械穩(wěn)定性、耐磨性、防銹蝕和氧化穩(wěn)定性，且在零下45°的環(huán)境中仍能保證回轉(zhuǎn)部件的良好潤滑效果。

3.3 膠帶機輸送系統(tǒng)采用連鎖控制

整個尾礦膠帶機輸送系統(tǒng)是由多條膠帶機搭接而成，為保證輸送系統(tǒng)安全運行，需對膠帶機系統(tǒng)的啟、停機順序進行連鎖控制。啟動時，從卸料端膠帶機至受料端膠帶機依次逐臺啟動；停機時，從受料端膠帶機至卸料端膠帶機依次逐臺停機。

3.4 采用安全報警裝置

為保證膠帶機輸送系統(tǒng)的正常運行，對各設備的防跑偏裝置、打滑檢測裝置、防撕裂裝置、過載保護裝置等進行集中統(tǒng)一控制，同時采用聲光報警裝置。這些措施不僅提高了檢修、處置故障的效率，而且提高了設備的利用率。

3.5 設置三段式清掃器

由于尾礦的含水率較高，易粘結(jié)于承載面膠帶上；故在膠帶機的頭部設置兩道清掃器，尾部設置一道清掃器，以防止和減輕對回程段托輥的破壞，延長托輥使用壽命，保證輸送機的正常穩(wěn)定運行。

3.6 膠帶采用硫化膠接

膠帶作為膠帶機的關(guān)鍵部件，在輸送系統(tǒng)運行的過程中，除去正常的磨損外，往往還會因為各種因素造成膠帶的非正常磨損或破損，甚至斷裂。因此，膠帶接頭質(zhì)量的好壞，直接影響到整個輸送系統(tǒng)的安全正常運行。硫化膠接為熱接，連接效果好，膠帶連接接頭強度高，其強度可達正常膠帶的90%以上，連接后達到滿足工作要求的強度，所需時間短。因此，本項目所有的膠帶機在初期安裝及后期調(diào)整時均采用硫化膠接。

3.7 全程設置膠帶機罩

由于運輸?shù)奈锪鲜俏驳V，不僅物料粒度細，而且含水率高，膠帶機罩能夠避免膠帶機沿線雨水滲入，防止物料打滑集中堆置現(xiàn)象。

3.8 無漏斗轉(zhuǎn)載

尾礦粘結(jié)性較強，為減少卸料環(huán)節(jié)，避免漏斗處發(fā)生堵料，取消膠帶機的頭部漏斗，而加深加寬受料膠帶機的導料槽，上一段膠帶機輸送的尾礦直接拋至下一段膠帶機的導料槽內(nèi)。

3.9 采用整體機架式膠帶機

膠帶機輸送系統(tǒng)中的13#段、14#段所有膠帶機均采用整體機架式結(jié)構(gòu)，無頭尾及中間架基礎(chǔ)，便于膠帶機的移設和調(diào)整。

4 結(jié)語

尾礦膠帶機輸送布料系統(tǒng)經(jīng)過現(xiàn)場近1年的運行，證明采用膠帶機排放壓濾后的尾礦工藝是可靠的，輸送設備選型及其設計參數(shù)合理，排放工藝參數(shù)合理。本文定稿時，該尾礦膠帶機輸送系統(tǒng)累計輸送尾礦已超過1 200 kt。據(jù)現(xiàn)場反饋，尾礦膠帶機輸送系統(tǒng)運行穩(wěn)定，故障少，自動化程度高，各項指標均達到了預期的效果，取得了較好的經(jīng)濟效益。特別是冬季的運行情況證明所采取的措施是合理且必要。

寒冷地區(qū)使用膠帶機輸送并堆置含水率達13%的尾礦的工程實踐極少，筆者對調(diào)試和實際運行中發(fā)現(xiàn)的一些問題總結(jié)如下，供參考借鑒：1)膠帶機轉(zhuǎn)載處敞開式設計存在的問題是：①雨雪容易滲透到滾筒和膠帶上；②滾筒沾附水份后，引起膠帶與滾筒之間產(chǎn)生相對滑動；③膠帶表面沾附水份后，一方面物料更容易粘結(jié)在膠帶上，造成物料清掃困難，另一方面物料與膠帶之間容易產(chǎn)生相對滑動。2)卸料端采用輪式移動式膠帶機，其對地比壓超過地耐力。當膠帶機移置到新排放工作面時，因基礎(chǔ)未壓實，新堆置的尾礦表面出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，引起膠帶機傾斜而使運輸中斷。在以后的設計中應采取措施增大移動式膠帶機支撐機構(gòu)的對地接觸面積，防止和避免運行過程中膠帶機出現(xiàn)失穩(wěn)。3)最初的連鎖控制系統(tǒng)未考慮到新增膠帶機的情況，導致新增的膠帶機不能接入控制系統(tǒng)。在以后的設計中應根據(jù)規(guī)劃對控制系統(tǒng)接口進行預留，以滿足后期新增設備的接入。

[1] 梁國海,洪小鵬.尾礦壓濾干堆工藝在排山樓金礦的成功應用與改造實踐[J].黃金,2003,24(12):47-49.

Engineering Practice on Tailings Dry Stacking Process of Belt Conveyor

REN Xudong
(China Nerin Engineering Co.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi 330031,China)

Moisture content is approximately 13%of tailings after filter pressing for Bozymchak copper-gold mine tailing,belt conveyor relay conveying and distributing system are adopted to transport tailings to tailings storage for stacking.This paper introduces the arrangement,composition,discharging process and the main parameters,operation technical guarantee measures and properties of conveying system of tailings belt conveyor.

belt conveyor;tailings dry stacking process;shifting;equipment selection

TD528＋.1

A

1004-4345(2015)05-0015-03

2015－07－21

任旭東（1982—），工程師，主要從事礦山機械、礦山非標準設備的設計及礦山機械在礦業(yè)工程中工藝系統(tǒng)配置的設計與研究工作。