武汉理工大学露天采矿第04章__露天矿运输

2019/8/131矿床露天开采第4章露天矿运输2019/8/1324.1概述运输工作实露天矿的主要生产工序之一，其主要任务是降采场采出的矿石运送到选矿厂、破碎站或贮矿场，把剥离岩土运到排土场，并降生产过程中所需要的人员、机具设备和材料运送到作业地点。2019/8/133露天矿运输特点（1）基本物料运量大部分集中于单一方向线路或道路运输强度大，线路车辆周转快矿岩具有较大密度，较高的强度和磨蚀性，块度不一，装卸时有冲击作用露天矿其他工艺和运输的可靠性紧密相连机车车辆运输周期中的技术停歇时间占有很大比重2019/8/134露天矿运输特点（2）矿岩的装载点和剥离物的卸载点不固定，采场与废石场台阶上的运输网路要经常移动从露天采场提升（或下放）矿岩的坡度陡岩石需分采和配矿时，运输组织十分复杂露天矿运输网路的位置与矿体构造因素有关，线路场地狭窄2019/8/135露天矿运输基本要求运距尤其是剥离岩石的运距应尽可能短整个运输网路及个别区段应尽可能固定不动，开采期间力争所需移动设备量最小一个露天矿最好采用较简单的运输方式和较少的运输设备类型，以简化管理和维修组织工作运输设备容积和强度与采装和卸载设备以及矿岩运输性质相适应运输方式要保证工作可靠，主要设备停歇时间最少，移运过程尽可能地保证有较大的连续性运输方式要保证工作安全，采矿成本最低2019/8/136露天矿常用的运输方式自卸汽车运输铁路运输带式运输机运输提升机运输重力运输联合运输（汽车与铁路、汽车与胶带、汽车与提升机或溜井）2019/8/1374.2矿用自卸汽车运输自卸汽车运输优点机动灵活，调运方便，特别适合于地形、地质复杂的条件爬坡能力强，在高度相同的条件下，可缩短运距，基建工程量小，基建速度快运输组织简单，可简化开采工艺，提高采掘效率便于采用近距离分散排土场或高段排土场，减少排土场用地和提高排土效率道路修筑和养护简单2019/8/138矿用自卸汽车装载能力为330吨2019/8/139自卸汽车的缺点（不足）吨公里运费高，自卸汽车的维修和保养工作量大受气候影响较大，在雨季、大雾和冰雪条件下行车困难深凹露天矿采用汽车运输会造成采坑内的空气污染2019/8/13104.2.1公路分类及其技术等级矿用公路的特点：断面形状复杂线路坡度大曲线半径小运量和行驶车辆载重量大相对服务年限短所以，要求公路结构简单，并具有相对的坚固性和耐磨性2019/8/1311按用途分：生产公路辅助公路按公路性质和位置分：运输干线运输支线辅助线路2019/8/1312按服务年限，生产公路分为：固定公路半固定公路临时性公路2019/8/1313按行车密度、行车速度、年运输量分级公路等级矿山规模与公路性质运输量(万吨/年)行车密度(辆/小时)设计行车速度(Km/h)Ⅰ大型露天矿固定干线13007535Ⅱ大型露天矿固定干线240～130030～7525Ⅲ中小型露天矿固定干线及支线24030202019/8/1314公路路基与路面结构路基有填方路基、挖方路基和半挖半填方路基影响公路路基稳定性的因素：地质条件施工方法地面水和地下水的拦截与排除2019/8/13152019/8/1316路基横断面主要参数：路基宽路面路肩横坡路基边坡排水沟纵坡2019/8/1317路面结构柔性路面、刚性路面露天矿公路路面分级：高级路面次高级路面中级路面低级路面路面结构（单层、多层）2019/8/13181.沥青砂磨耗层15～20mm；2碎石沥青贯入层100～150mm；3垫层250～300mm；4基础地层2019/8/1319公路的平面要素平曲线半径(R)切线长度(T)曲线长度(L)外矢矩(E)曲线段超高曲线段加宽线路连接视距回头曲线2019/8/1320线路纵断面要素最大允许纵坡限制坡长纵坡折减竖曲线线路纵断面标示法2019/8/13214.2.2矿用汽车选型2019/8/13224.2.2矿用汽车选型（1）汽车类型后卸式汽车拖拉牵引的半拖车拖车（2）载重与挖掘机的斗容保持一定的比例关系，运距为1～1.5km时，车箱与铲斗合理容积为（4～6）：12019/8/1323（3）传动机械传动液压传动电力传动2019/8/1324100T2019/8/13252019/8/1326电动轮自卸汽车的主要优点：传动系统结构简单可靠，制停准确自动调速，运行操作平稳设备完好率高，维修工作量小，维修费用低牵引性能好，爬坡能力强运输效率高，成本低，经济效果好缺点：自重大，涉水高度小2019/8/1327矿用自卸汽车结构要求车体和底盘结构应具有足够的坚固性，并有减振性能良好的悬挂装置；（装车、颠簸）运输硬岩的车体必须采用耐磨而坚固的金属结构卸载时应机械化，而且动作迅速；司机顶棚上应有保护板，对于含有害矿尘的矿山，司机室要封闭，最好能够强制通风；制动装置要可靠，起步加速性能和通过性能应良好；司机劳动条件要好，驾驶操纵轻便，视野开阔。2019/8/1328公路运输计算自卸汽车运输能力和道路通过能力自卸汽车运输能力台班运输能力：汽车的运输周期通常由装载时间、卸载时间、运行时间、调车等进时间等组成160KtTqA2019/8/1329自卸汽车工作台数和在册台数分别按以下公式计算：32KNNAQKNGZBG2019/8/1330道路通过能力单位时间内通过某一区段的车辆数。一般选车流最集中的区段进行计算，如出入沟、平面交叉路口等。计算公式如下（每小时通过的车辆数）：KSnvND10002019/8/1331汽车与挖掘机之间的重分配问题必须满足的基本条件：供一定的挖掘机组（货流）用的有限汽车数派往单一挖掘机的汽车数不应超过规定的最大允许汽车数汽车的分配应保证挖掘机最大均衡地完成班生产计划工作量经济角度采用智能控制系统进行调配2019/8/13324.3铁路运输铁路运输适用于储量大、面积广、运距长（超过5～6km）的露天矿和矿山专用线路铁路运输优点：可利用任何种类能源和机车类型设备和线路坚固可靠运行作业易于自动控制运输成本低对矿岩性质和气候条件的适应性强运输能力大2019/8/1333铁路运输缺点：爬坡能力小，曲线半径大基建工程量和投资大，建设速度慢对地形和矿体赋存条件的适应性差线路系统和运输组织工作复杂受开采深度限制2019/8/13344.3.1牵引机械设备常用的牵引设备有：电力机车和内燃机车电力（交流电）机车特点：减少牵引机车电网损失粘着系数高制动性能好对通讯干扰较大、价格昂贵2019/8/13354.3.2线路的分类和技术等级线路按露天矿生产工艺特点分：固定线半固定线移动线固定线路按设计年运量分三个等级，如表所示2019/8/1336铁路线路等级线路等级单线重车方向最大年运量（万t）铁路轨距（mm）1435900762600Ⅰ600250150~200—Ⅱ300~600150~25050~15030~50Ⅲ30015050302019/8/13374.3.3铁路线路的定线指在地面上或在地形平面图上标出线路中心线的合理空间位置，且符合下列原则：满足开采要求，同总平面布置协调一致平纵断面设计符合规范与规程规定矿岩运距短，避免反向运输车站分布合理土石方工程量小综合经济效益高2019/8/1338凹陷采场定线山坡采场及地面干线定线2019/8/13394.3.4列车运输能力列车运输能力（t/d）可按下式计算：同时工作的列车数为：zTKnqA1440mAQQAQNnBL2019/8/13404.3.5线路通过能力单线区间通过能力双线区间通过能力车站通过能力221ttnTNDiijyztNtN14400tnTNtnTNsYs或2019/8/13414.4带式运输机运输是一种连续运输方式主要特点和优点：生产能力大爬坡能力强劳动条件好易于自动控制经济效益好，运输成本比汽车低2019/8/1342缺点：投资较大对物料的特性（硬度、磨蚀性等）和块度要求严格，不宜运送大块硬岩和粘性岩土受气候影响较大2019/8/13434.4.1带式运输机的类型带式运输机主要有：胶带运输机钢绳牵引带式运输机移置式带式运输机（移动式、半固定式、固定式）2019/8/13442019/8/13454.4.2带式运输机参数与选型运输机带宽带式运输机的带速带式运输机的倾角带式运输机的运距与运量2019/8/13464.5联合运输常见的联合运输方式：汽车与铁路运输汽车运输与带式运输机运输汽车运输与箕斗提升运输汽车运输、溜井运输与铁路运输汽车运输、溜槽运输箕架空索道运输带式运输机运输与水力运输2019/8/13474.5.1平硐溜井运输溜井的结构要素：溜井的倾角溜井的深度溜井断面形状和尺寸2019/8/13482019/8/1349平硐溜井系统生产能力溜井上口的卸矿能力P（t/班）依据工作面运输方式确定溜口连续放矿能力R（t/min）平硐运输通过能力Q（t/班）与地面运输方式有关NqKtTP13600260KSvRqntttnTKQ3213)(36002019/8/13504.6斜坡提升机运输该运输方式可克服地形高差，常与其他运输方式配合，构成联合运输系统。当矿岩性质不允许采用溜井溜放时，可采用斜坡提升机将矿石下放至地面。可用于开采深度超过150～200m、开采面积小、矿岩坚硬的凹陷露天矿。2019/8/1351（1）窄轨铁路与斜坡串车联合运输2019/8/1352（2）汽车（铁路）与斜坡箕斗联合运输2019/8/1353