大型露天矿山废石胶带运输系统生产实践

李国平

（江西铜业集团公司 德兴铜矿，江西 德兴 334224）

大型露天矿山废石胶带运输系统生产实践

李国平

（江西铜业集团公司 德兴铜矿，江西 德兴 334224）

随着开采深度的不断延深，铜厂矿区废石运输距离逐渐增加，运输成本急剧上升，为此矿山建成了废石胶带运输系统。投产之初，胶带运输系统出现各种问题，导致系统不能正常运行。经过几年的生产实践，通过对系统设备的不断完善，以及优化采矿工程布局，提高废石区爆破质量，实现了废石胶带系统达产达标。

露天矿山；胶带系统；技术改造；对接延伸；实践

1 前言

2 胶带运输系统简介

在近十几年中，破碎—胶带运输系统具有运量大、提升高、能耗低、易操作、效率高、成本低等特点，该运输工艺已成为金属露天矿进行运输系统改造、降低生产成本所采用的主要运输方式，在国外金属露天矿得到了广泛应用，特别是前期采用单一汽车运输的露天矿山，随着开采深度增加，为降低运输成本，纷纷向汽车—胶带联合运输开采方式过渡。美国西雅塔铜钼矿、双峰铜矿，墨西哥卡那尼亚铜矿、智利丘吉卡马达铜矿以及前苏联部分矿山，均采用长距离胶带运输机运输矿岩。我国河北石人沟、鞍钢大孤山、东鞍山、齐大山、首钢水厂等铁矿山先后建成胶带运输系统，取得了良好的经济效益。

德兴铜矿铜厂矿区剥离的部分废石由胶带运输系统排土，目前胶带运输系统总长4.1km。其破碎站卸载平台位于采区西部125m标高，破碎后的废石由铺设在巷道（水平长2400余米）中的固定式长距离胶带输送机运输至采区南部境界外的祝家排土场，巷道出口处胶带头部标高为362.3m，再采用排土机接续排土。

其运行流程如图1所示。

图1 废石胶带运输系统流程示意图

为充分利用排土容量，胶带系统建设初期主要排往祝家排土场东南部小扇形排土区域，采区剥离废石通过图示1#区域，电动轮汽车将废石运输至废石破碎站，经地表旋回破碎机破碎，再由重型板式给矿机给料，料石通过图示2#区域固定式长距离输送皮带，到达图中所示的一驱转载位置，由图示3#区域移动皮带运输，再通过排土机卸料，实现连续排土。2014年完成胶带系统延伸改造，原有的一段露天移动皮带改为固定平带，并增加一处露天转载点（图示3#区域），废石通过两次皮带转运，到达移动皮带，再通过排土机卸料，理论上可以通过增加或改变转载位置，实现任意排土场的全覆盖排土。矿山胶带系统采用扇形排土，排土机沿移动皮带走动，往皮带外侧空位卸料，当排土机达到排土极限后，以转载为轴心，移动皮带往排土方向转动一定角度，之后循环进行，逐步将排土场排满。

胶带运输系统投入运行后特别是运行初期曾遇到过各种问题，导致系统运转不正常。通过总结分析主要是两个方面的问题：一是系统本身存在的设备方面的各类问题，包括旋回堵斗、皮带跑偏，托辊故障、皮带撕裂等；二是废石供料不正常，大块、铁器等卡旋回，杂物撕裂皮带等其它外部因素所导致的运行不正常。

3 完善胶带运输系统，确保流程的稳定

（1）加强培训工作，通过培训确保废石胶带系统设备操作、维护人员对使用的胶带运输系统设备了解，掌握各设备性能结构特点，提高作业人员的应知应会水平，以便有效地检查和维修以提高系统的运输率［2］。

（2）加强设备技术改造：废石胶带系统自试运行以来暴露了很多问题，工程技术人员对整套系统从旋回、铁板给矿机、固定皮带、移动皮带、排土机进行了一系列的技术改造，减少了设备的非正常停机。

选取我院2016年2月～2018年2月新诊断的2型糖尿病患者100例，随机分为两组。治疗组50例，男27例，女23例，年龄24～69岁，平均（58.21±5.94）岁，病程3.5个月～12.8年，平均（6.27±2.38）年，糖尿病证型：气阴两虚型10例，湿热困脾型13例，阴虚燥热型8例，肝脾阳虚型9例，痰淤互结型10例；对照组50例，男22例，女28例，年龄29～73岁，平均（57.52±6.03）岁，病程4.8个月～11.7年，平均（6.43±2.75）年，糖尿病证型：气阴两虚型8例，湿热困脾型12例，阴虚燥热型9例，肝脾阳虚型14例，痰淤互结型7例。两组患者一般资料比较。

（3）解决料斗大（扁）块与黄泥等堵斗问题：①加强对旋回运行数据的统计与分析，总结积累经验，调整旋回排料口至220～230mm保障旋回稳定供料；②完善改进料斗设计减少堵斗，同时有效减少冲击延长皮带寿命；③针对性改进料斗堵斗开关，极大降低堵斗对皮带及系统损伤；④增加了反流装置和清扫器等安全装置确保设备安全［3］。

（4）解决皮带跑偏特别是移动皮带雨天跑边严重问题：①重、轻带加装自调芯托辊及移动小车皮带挡轮，2#带安装防雨棚；②通过固定带改装分体式清扫器，移动皮带加装毛刷清扫器，以及回程皮带加装清扫器再次清理带面等措施，强化清扫效果。③出料口安装调节葫芦，通过手动葫芦调节尾部转盘，解决出料口跑偏的调整难的问题。④由于露天移动皮带整体处于松散路基上，路基存在下沉且不均匀，下沉较大时通路基校正解决路基不平整导致的跑偏问题。局部出现跑偏时用前装机调整支架解决跑偏问题。

（5）各重点部位增加了冷却风机，制定了相关措施，避免了设备因高温停机，确保了露天设备顺利渡过高温天气。

（6）改进移设工艺：①确定S形划线方法，完善并制定移设工艺标准；②利用绳索引导法引导移设机确保移设步距，提高移设质量和速度；③移设机司机与前装机司机岗位兼职，锻炼移设队伍；④支架增加照明系统，保证中晚班移设作业提高移设速度。通过对改进移设工艺，我们将原来移设时只移80m，增加至85m，这样可最大化利用空间，同时避免露天移动皮带的大面积下沉及垮塌。

（7）设计并安装了胶带运输滚筒轴承温度实时监测及预警系统。胶带运输系统曾出现过固定皮带201及204滚筒轴及轴承异常损坏，导致系统长时间停产。加上轴承更换及滚筒修复，每次维修都需要5天左右，直接影响系统生产。设计并安装了胶带运输滚筒轴承温度实时监测及预警系统，可实时监测各滚筒温度，提前发现问题，将设备隐患消除在萌芽状态。减少了滚筒轴承异常损坏，降低了维修人员的劳动强度。减少了因滚筒轴承损坏导致滚筒轴的受损，确保了系统安全运行，避免了系统长时间停产。

（8）改进了24V控制电源，解决了排土机行走频繁跳闸故障。通过现场观察的PLC程序分析，找到了移动皮带无法启动的症结，改进了24V控制电源，解决了排土机行走频繁跳闸故障，确保了安全生产。

4 加强基础管理，完善胶带运输排土工艺相关制度

（1）在胶带运输设备管理方面：①加强设备点检、巡检力度，及时修补皮带。②同步安排了各项检修工作。③中晚班及时安排人员处理故障，确保了设备的正常运行。④跟踪固定皮带主电机冷却风机状况，及时对风机进行了更换。通过以上措施，确保设备正常，提高设备可开动率。

（2）提高维保效率：合理精心安排检修，原则上全线统一检修打包处理各类问题，特别是努力做到压缩日常维保时间，基本上做到了12点前系统开机；中晚班值班以及时发现和处理问题也提高了设备运转率。场内相关工序加强沟通，调度室统筹协调最大限度降低系统待机时间，如利用中午放炮时间处理简单问题及安排排土机行走，早班为中晚班充分创造场地条件等等。旋回供料应好于以往，特别是长臂碎石机的使用，大块影响时间降低［6］。

（3）进一步规范排土机排土作业，制订并实施排土机排土作业标准。对排土机作业废石排放、行走和皮带移设作出相关规定。

（4）做好胶带运输系统运行数据的原始记录与统计，总结、积累经验，查找不足，持续改进，摸索设备运行规律做好计划性检修，不断提高系统的运行效率。

5 优化工程布局，合理安排剥离作业

（1）从生产计划入手， 优化工程布局，合理安排剥离物料，对电铲剥离优先安排供给废石胶带运输系统。在采区西源下部作业期间，安排1台大型WK-35电铲以其作业废石为主，对胶带进行料石供应；同时为保障胶带系统的高效运行，在采区底部区域安排1台2300XP电铲配合进行废石供应，做好铲车搭配，确保2台电铲对胶带系统料石供应。

（2）改善工作制度，从日常生产组织安排、设备检修和保养等细节入手，减少交接班、待料、停电时间，即减少因非故障原因引起的停车时间和空转时间，确保废石胶带运输系统高效运行。

（3）采区作业禁止铁件、枕木和大块物料装入车内，不合格的大块要在采区进行二次破碎。

（4）为减少大块堵旋回和吊块时间，在废石破碎站增设长臂破碎锤作业，提升大块破碎效率。研制破碎机料仓的料位信号，以控制适当的料位高度。

6 优化爆破参数，提高爆破质量

（1）针对废石胶带主供料电铲，精心组织布孔，加强对孔位和孔深的监管。选择合理的孔网参数，采用微差逐孔起爆方式，减少了爆破后侧、后翻的产生，降低废石大块率，提高了爆破效果。

（2）每天安排专人巡视各电铲作业面，发现底板出现异常及时通知调度室和相关单位进行处理，避免底板大面抬高现象，以减少对后续穿爆的影响。

（3）对炸药质量进行了重点监控：①加强对技术员在现场用肉眼识别炸药质量的培训；②定期对各台炸药车在现场配置的炸药的各项性能指标进行测试；③定期对炸药车的剩药情况进行抽查，有剩药的及时通知打回溶液灌；④确保炸药爆速稳定。

7 胶带对接延伸改造工程顺利实施

废石破碎运输排土系统一期工程为祝家排土场东南部小扇形排土区域，小扇形区域排土面积约18万m2，可堆积废石约2500万t，初步设计及施工图设计按移设6～7次考虑，每移设1次可排土2～3个月，排弃废石约350～430万t。一期工程自2012年投产运行以来，截止2013年3月已按设计移设过2次，按初步设计及施工图设计，以及根据现有系统配置、铜厂矿区露天采矿场计划剥离废石量及流向计划、小扇形的剩余排土容积（约1700 万t），系统还可移设4～5次左右，预计到2014年3月或晚些时候，祝家排土场东南部小扇形排土区域将排满，届时，该排土系统将无法继续正常运行排土［5］。

在胶带延伸对接之间采矿场技术人员提前介入，自行完成了2#皮带的调试工作，并协助德迈科完成了新老系统的对接，及时发现了山特电气设计存在的问题及遗漏。通过对山特提供的图纸及程序逻辑图的分析，发现山特存在多个问题，遗漏了3#与排土机的通讯光纤及电缆，搞反了2#及3#的张紧控制系统，电缆长度不够、操作界面不符合以往习惯及PLC程序设计漏洞［6］。

胶带对接延伸改造工程从2014年5月25日开始至2014年8月10日安装完成，在主排土区域作业将移置式胶带输送机加长至约1252m；即经固定式长距离胶带输送机1#运输至祝家排土场的碎后废石，通过新增1条长约358m的固定式胶带输送机2#和延长后的移置式胶带输送机3#接替转载送至排土场内，再通过移置式胶带输送机上的重型卸料车卸料，经排土机进行排土作业。

8 结束语

矿山工程技术人员经过几年通过对废石胶带运输系统技术和管理的创新，完成胶带对接延伸改造工程，确保流程的稳定，提高废石胶带系统可开率，2013年完成2076万t，实现了6万t/d的产能目标，全面实现废石胶带系统达产达标；凸显了废石胶带运输排土系统具有可进行连续排土，劳动定员少、劳动强度低、排土效益高等优点［7］，为矿山降低采矿成本和提高生产效率奠定了坚实基础。

［1］德兴铜矿.铜厂矿区深部开采联合运输开拓方式研究［E］.德兴： 德兴铜矿， 2007：1-5.

［2］果晓明.露天矿破碎—胶带半连续运输工艺的研究与实践［J］.金属矿山， 2005（12）：15-18.

［3］白晓平， 王宏明， 骆正山.矿山胶带运输系统生产状况的可靠性方法应用［J］.有色金属（矿山部分）， 2005（1）：22-23， 36.

［4］牟学鹏.DCS系统在胶带运输监控中的应用［J］.机床与液压，2012（4）：139-141.

［5］中国恩菲工程技术有限公司.铜厂矿区废石破碎-胶带输送系统初步设计［G］//江西铜业股份有限公司德兴铜矿扩大采选生产规模技术改造（第三册）.德兴： 德兴铜矿， 2008.

［6］乔磊明.矿山胶带运输综合自动化系统的设计［J］.工矿自动化本钢技术， 2010（2）：130-132.

［7］吕成林.金属露天矿破碎-胶带运输系统的发展及其应用［J］.国外金属矿山， 1998（6）：13-19.

Production Practice on Waste Rock Tape Transportation System of Large-scale Open-pit Mine

LI Guo-ping
（Dexing Copper Mine， Jiangxi Copper Corporation， Dexing 334224， Jiangxi， China）

With the increasingly deepening of exploitation， the load distance of waste rock in Tongchang mining area increased gradually and the cost of transportation rose rapidly， so the waste rock tape transportation system was established in the mine.When it began to go into operation， there were all sorts of problems about the tape transportation system， which made it unable to work normally.After few years' production practice， through the improvement of the system equipment， optimization of the mining layout and enhancement of the blasting quality in the waste rock area， the waste rock tape system eventually reached the standard of production.

open-pit mine；tape system；technological reform；docking extend；practice

TD528+.1

B

1009-3842（2015）06-0001-04

2015-10-20

李国平（1976-），男，江西黎川人，本科，采矿高级工程师，主要从事采矿技术管理工作。E-mail： 303189373@qq.com