澳大利亚某特大型露天铁矿坑内破碎运输系统的应用实践

现代矿业　总第５７７期　Ｍ０ＤＥＲＮ　ＭＩＮＩＮＧ　２０１７年５月第５期　澳大利亚某特大型露天铁矿坑内　破碎运输系统的应用实践　王军胜　（中铁工程设计咨询集团有限公司）　摘要　当前国际铁矿石价格持续低迷，通过规模效益降低生产成本成为矿山企业盈利的主　要手段。随着矿山规模的增大，坑内破碎运输系统（Ｉｎ—ｐｉｔ　ｃｒｕｓｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ，［ＰＣＣ）的优势逐　渐显现。以澳大利亚某特大型露天铁矿为例，首先详细分析了ＩＰＣＣ系统的粗破碎、胶带运输、粗　矿堆场堆／取料、废石／尾矿堆场存等功能；然后详细对比了ＩＰＣＣ系统与传统汽车运输系统特征，　认为前者在项目总投资、运输成本、爬坡能力、劳动强度、环境污染等方面较后者有明显优势。研究　表明，ＩＰＣＣ系统在矿山应用前景广阔，有较大的推广应用价值。　关键词　露天矿山　坑内破碎运输系统汽车运输系统　降低铁矿石开采成本成为现阶段矿山企业盈利　的关键，开拓运输方式的选择则为矿石开采成本的　最主要影响因素，因此选择合适的开拓运输方式对　于露天矿山实现可持续发展具有重要意义。ＩＰＣＣ　系统具有运输能力大、成本低、自动化程度高等优　势，逐渐成为特大型露天矿山降本增效的首选设备。　天坑，坑深约７００　ｍ。ＩＰＣＣ系统担负矿坑内矿废石　粗破碎、运输、铁精矿装车以及废石与尾矿堆存等工　作。该系统具有粗破碎、胶带运输、粗矿堆场堆／取　料、废石／尾矿堆存等功能。　１．１粗破碎　ＩＰＣＣ系统矿石与废石破碎设备包括全移动破　本研究以澳大利亚某特大型露天铁矿为例，详细分　析ＩＰＣＣ系统的应用方向，通过与传统汽车运输系　统进行对比，进一步讨论ＩＰＣＣ系统的技术优势。　碎（Ｆｕｌｌ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｒｕｓｈｉｎｇ，ＦＭＣ）设备、半移动破碎　（Ｓｅｍｉ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｒｕｓｈｉｎｇ，ＳＭＣ）设备。采剥工作面爆　破后，矿岩可通过挖掘机装入矿用卡车，运至ＳＭＣ　１　ＩＰＣＣ系统概述　澳大利亚某特大型露天铁矿矿石资源储量达　４５亿ｔ，ＴＦｅ品位１５％。矿山设计矿石开采规模为　１．７亿ｔ／ａ，剥采比为１．５。矿山经过露天境界优化　最终形成２个走向长约６　ｋｍ、中间部分连通的露　设备进行粗破碎，破碎后的合格矿岩通过胶带运输；　也可将ＦＭＣ设备布置于采矿工作面上，通过挖掘机　直接将矿岩装入ＦＭＣ设备进行粗破碎，破碎后的合　格矿岩通过胶带进行运输…。ＩＰＣＣ粗破碎系统的　主要参数见表ｉ。　表１　ＩＰＣＣ粗破碎系统参数　１．２胶带运输　ＩＰＣＣ系统胶带运输流程见图ｌ。矿山２个露天　供料。矿山胶带总长度约７０　ｋｍ，胶带运输速度５．５　ｍ／ｓ，单条胶带最大输送能力将近１８　０００　ｔ／ｈ，［ＰＣＣ　系统矿岩总输送能力约１７２万ｔ／ｄ，可满足矿山生产　规模要求。矿山胶带安装容量见表２。　１．３粗矿堆场堆／取料　坑边坡各设２条平行胶带，出地表后４条平行胶带　分为５条胶带，其中３条胶带输送废石，并与选矿厂　出来的３条尾矿输送胶带汇合，将废石与尾矿的混　合物输送至废石／尾矿堆场；另外２条胶带输送矿　石，通过２台堆料机堆积出３条粗矿堆场，为选矿厂　王军胜（１９８３一），男，工程师，１０００５５北京市丰台区广安路１５　为确保矿山选矿厂作业的连续性，该矿山设置　了可满足选矿厂５　ｄ左右供矿量的粗矿堆场。ＩＰＣＣ　系统的堆料机与取料机装置为粗矿堆场运行的关键　部分。　ｌ１９　总第５７７期　现代矿业　２０１７年５月第５期　图１　ＩＰＣＣ运输系统　表２　ＩＰＣＣ系统胶带安装容量　系统的费用大致相等，当开采深度超过１５０　ｍ时，汽　车运输费用急剧增加，每延深１００　ｍ，费用增加　５０％，而ＩＰＣＣ系统每延深１００　ｍ，仅增加５％一　６％［２１本研究ＩＰＣＣ系统矿石运输成本仅３５　５Ｖｒ＿／ｔ，　，传统汽车运输方式的单位矿石成本为６２元／ｔ；③爬　坡能力大，传统汽车运输一般设置公路坡度为８％，　且需设置缓冲段，而ＩＰＣＣ系统坡度可达２５％以上，　可极大缩短运输距离，提高运输能力，降低运输成　本；④劳动强度低，劳动力需求少，ＩＰＣＣ系统自动化　程度高，劳动强度低，可显著减少矿山劳动力需求，　可极大降低矿山运行成本；⑤环境污染小，与传统汽　车运输相比，ＩＰＣＣ系统可极大减少矿山运输的碳排　放量，降低噪声、空气污染。　３结１．４废石／尾矿堆场堆存　语　以澳大利亚某特大型露天铁矿为例，讨论了　矿坑内部经过粗破碎的废石与选矿厂的尾矿结　合，一并经ＩＰＣＣ系统的胶带运至废石／尾矿堆场，　并通过卸料机进行堆存。　ＩＰＣＣ系统功能，通过与传统汽车运输方式的对比分　析，进一步剖析了ＩＰＣＣ系统的技术优势，对于在露　天矿山进一步推广应用该系统有一定的借鉴价值。　参考文献　２　ＩＰＣＣ系统技术优势　ＩＰＣＣ系统与传统汽车运输方式（矿、废石全部　选用２９０　ｔ矿用自卸汽车运输）相比，技术优势有：　［１］　李宝祥．采矿手册［Ｍ］．北京：　台金工业出版社，１９９１．　［２］　王会来．大型露天矿运输系统方案研究［Ｊ］．中国矿山Ｓｔ－程，　２０１４，４３（１）：２０－２２．　①项目总投资少，ＩＰＣＣ系统项目总投资１８８亿，而　传统汽车运输方案项目总投资１９３亿；②运输成本　低，当开采深度未超过１５０　ＩＴ／时，汽车运输与ＩＰＣＣ　１２０　（收稿日期２０１７－０１—１３）