青海某露天礦礦石運輸方案比較

歐 東，殷石陽，吳玉偉

（青海黃河礦業(yè)有限責任公司，青海 西寧 810000）

青海某露天礦礦石運輸方案比較

歐 東，殷石陽，吳玉偉

（青海黃河礦業(yè)有限責任公司，青海 西寧 810000）

以某大型鎳礦露天開采礦石運輸方案為例，運用費用現(xiàn)值法分別對三種礦石運輸方案做比較，通過對三種方案的經(jīng)濟技術(shù)指標比較以及優(yōu)劣綜合分析，得出汽車——固定式破碎站——膠帶運輸機的運輸方案為最佳方案。該方案采用汽車運輸將露天境界內(nèi)礦石運輸至境界邊緣處的固定式礦石破碎站，破碎站將礦石粗碎后通過膠帶運輸直接將礦石運輸至選礦廠粗礦倉。該方案運用了汽車運輸機動靈活，適應(yīng)性強的特點并且吸納了膠帶運輸，運輸能力強，運輸距離大的優(yōu)點。是該礦最為合適的運輸方案，同時為其他礦山運輸方案作出了參考。

露天開采;汽車運輸;方案比較;費用現(xiàn)值

某大型鎳露天礦規(guī)模為年產(chǎn)675wt礦石，為超大型鎳露天礦。該礦開采最高標高3660m，境界底標高3015m，礦石出入口封閉圈標高為3310m，根據(jù)該礦地質(zhì)資料分析，開采最高標高3660至3405標高以上為基建剝離階段，不含礦石。本研究方案為礦石運輸方案，主要研究礦石出入口3310至3015標高內(nèi)圈定的礦石運輸。為選擇出最佳的礦石開拓運輸方案，以下分別為三種方案做出對比，選擇出最佳的開拓運輸方案。

1 礦石運輸方案

當前，露天礦總成本中，運輸費用約占總成本的50%左右。所以，選擇出一個最佳運輸方案對整個露天礦的總成本起到至關(guān)重要的作用。隨著露天礦運輸設(shè)備的發(fā)展，汽車運輸已經(jīng)成為主要的運輸方式。目前各類金屬露天礦約80%的礦巖量由汽車完成。而針對該礦，將采用以汽車為主要運輸方式的三種方案做出對比，運用費用現(xiàn)值法，做出經(jīng)濟技術(shù)指標比較，得出最佳的礦石運輸方案。

1.1 方案Ⅰ：單一汽車運輸方案

該方案是只采用汽車將采出的礦石運輸至境界外的原礦堆廠。原礦堆場與粗碎站毗鄰。礦石出入口距離選礦廠粗碎站運距為0.89km。而汽車在境界內(nèi)的平均運距為1.9km。共計運距為2.79km.設(shè)計采用4臺95t級自卸卡車，完全滿足22500t/d的運輸量。因此，使用單一汽車運輸方案是合理的。而單一汽車運輸方案與汽車——膠帶運輸方案相比基建期短、具有更強的機動性、并且運輸過程中各個環(huán)節(jié)影響較小不影響系統(tǒng)作業(yè)。

1.2 方案ⅠⅠ：汽車—固定式破碎站—膠帶運輸方案

使用汽車膠帶聯(lián)合運輸方案，是將采出的礦石用汽車運輸至境界外的固定式破碎站進行破碎，破碎后的礦石通過膠帶運輸機運送至選礦廠粗礦倉。根據(jù)該露天礦實際，封閉圈礦石出入溝為3310m。境界內(nèi)的汽車平均運距為1.9km。粗碎站設(shè)立在露天境界東部外360m處。粗碎站內(nèi)安裝一臺型號為PXF5474旋回破碎機，排料口寬度為250mm，設(shè)計生產(chǎn)能力為1300t/h，完全達到22500t/d的生產(chǎn)能力。礦石通過卡車直接向破碎機給礦，破碎后的礦石落入下部緩沖礦倉，通過1臺型號為BZOK2400-8重型板式給料機向膠帶運輸機喂料。膠帶運輸機生產(chǎn)能力為1300t/h,帶寬B=1200mm，帶速3.15m/s,水平長度為L=535m，提升高度H=40m。

可以得出使用汽車膠帶聯(lián)合運輸方案可以充分發(fā)揮運輸能力大，長距離經(jīng)營費用低的優(yōu)點。

1.3 方案ⅠⅠⅠ：膠帶運輸機墊溝開拓

該方案是根據(jù)露天礦的邊坡角的大小，將膠帶運輸機以直交或者斜交的方式，直接將膠帶運輸機的墊溝布置在邊幫上[4]。根據(jù)該礦實際，邊坡角大于膠帶運輸機的允許坡度，所以初步采用斜交布置。設(shè)計采用移動式破碎站，設(shè)立在露天坑底部非工作臺階上，將汽車搬運的礦石進行粗碎，粗碎后的礦石經(jīng)過邊幫膠帶運輸機通過皮帶將礦石運送至地表的膠帶運輸機轉(zhuǎn)載點，在轉(zhuǎn)載點設(shè)立一個臨時礦倉以保證礦石運輸能夠連續(xù)作業(yè)，臨時礦倉下通過板式給料機將礦石繼續(xù)通過地表皮帶運輸機運送至選礦

廠粗礦倉。主要設(shè)備初步采用兩臺KE1100-1輪胎式移動破碎機,破碎機型號PEW1100，最大處理量600t/h，兩臺移動式破碎機處理量為1200t/h，完全滿足22500t/d的產(chǎn)量要求。邊幫運輸皮帶以及地表運輸皮帶帶寬B=1200mm,地表運輸皮帶L=890m.該開拓方案充分發(fā)揮了皮帶運輸機運輸能力大，運輸距離大的優(yōu)點，是一種較為可行的方案。

2 方案比較

方案比較采用費用現(xiàn)值比較法，包括可比投資比較、經(jīng)營費比較、以及現(xiàn)值比較。可比投資比較包括自卸汽車購置、皮帶運輸以及破碎設(shè)備費用。而經(jīng)營費包括汽車運輸費用、駕駛?cè)藛T工資以及設(shè)備維護費用等等[5]。

2.1 現(xiàn)值比較

根據(jù)某礦區(qū)年度采掘進度計劃表，計算每年的運距以及經(jīng)營費。計算參數(shù)：汽車運費1.0元/(t·km),膠帶運輸機費用0.5元/(t·km)，i=8%。[6]開拓運輸方案現(xiàn)值比較見表1。

表1 礦石開拓運輸方案現(xiàn)值比較表

根據(jù)可比投資以及可比經(jīng)營費計算費用現(xiàn)值比較，計算在整個服務(wù)年限內(nèi)方案三費用現(xiàn)值最小。

2.2 類似方案實例

類似方案有國內(nèi)某大型銅鉬露天礦床，設(shè)計年產(chǎn)量為1980萬t，該礦剝采比大，礦石廢石的運輸量大，必須選擇成本低，運輸效率高的方案。該礦通過比較單一汽車方案以及汽車-破碎站-膠帶運輸機方案，最后通過費用現(xiàn)值法比較得出汽車-破碎站-膠帶運輸為最佳方案[7]。

類似方案國外有首鋼秘魯鐵礦有限公司所屬的馬爾科納鐵礦，該礦14#采區(qū)年產(chǎn)礦量為1910萬t。經(jīng)過費用現(xiàn)值比較后得出礦石運輸方案為汽車-破碎站-膠帶運輸方案，礦石破碎系統(tǒng)設(shè)立在露天采場東幫，充分發(fā)揮了皮帶運輸，運輸距離長，節(jié)省費用的優(yōu)點[8]。 2.3 最終方案選擇

根據(jù)費用現(xiàn)值比較結(jié)果得出方案二是最為適應(yīng)該礦實際情況的方案。方案三膠帶運輸機墊溝開拓方案目前在國內(nèi)礦山使用不多，實際應(yīng)用經(jīng)驗少,該方案在各個工序銜接上可能會出現(xiàn)較大的問題，并且該方案需要各個工藝的連續(xù)性要求比較高，對于本礦來說有一定的不確定性及風(fēng)險性，故此暫不使用。方案二汽車運輸固定式破碎站膠帶運輸方案運輸能力大，運輸距離長，并且吸取了汽車運輸機動靈活的優(yōu)點，在國內(nèi)外大型露天礦山應(yīng)用最為廣泛。所以最終選擇方案二為最佳方案。

[1]唐光榮.半連續(xù)露天采礦工藝［J］.中國水泥，2008（10）：85－88.

[2]楊曉云.露天礦礦石運輸方案比較［J］.有色冶金設(shè)計與研究，2014（2）：13－14.

[3]楊萬根.金屬礦床露天開采[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1980.

[4]王青.采礦學(xué)(第二版)M].北京：冶金工業(yè)出版社，2014

[5]陳建宏.礦產(chǎn)資源經(jīng)濟學(xué)[M].長沙：中南大學(xué)出版社，1980.

[6]王健.山坡露天礦運輸方案的探討［J］.有色冶金設(shè)計與研究，2013（1）：94－95.

[7]王會來，韓瑞軍.大型露天礦運輸系統(tǒng)方案研究［J］.中國礦山工程，2014（2）：20－22.

[8]王新華.特大型露天礦開拓運輸系統(tǒng)的選擇［J］.礦業(yè)工程，2014（2）：16－19.

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