履带桥式排土机排土工艺及其在废石排弃中的应用

林 杨

（中国有色金属建设股份有限公司，北京 100038）

大型露天矿山废石场多为山坡地形，其单段排土段高度高，排土带的宽度宽，悬臂式排土机作为连续排弃常用的排土设备，其很好的适应了山坡露天的排土工艺，因而得到了广泛的应用，悬臂式排土机详见图1。

图1 悬臂式排土机

但是使用悬臂式排土机排土，在排土初期需要使用汽车在排土场修筑初始路堤，工作量大。在地形较为平坦的排土场，由于排土场排土段高受到悬臂式排土机臂长及排土场安全的限制，排土段高较低，致使单一排土带容量小，排土机及其配套的移置式胶带机需要频繁的移设，影响排土效率，故在此情况下，可考虑采用履带桥式排土机排土。

1 履带桥式排土机及其结构组成

目前，履带桥式排土机多用于大型露天铜矿堆浸厂矿石的筑堆，应用于排土场废石排弃的实例较少，履带桥式排土机详见图2。

图2 履带桥式排土机

履带桥式排土机主要由可升降受料臂、卸料小车、排料臂、胶带输送机、桁架及履带行走机构组成。其中胶带机通过桁架结构由履带行走机构支撑，卸料小车布置于胶带机上，将物料卸载至排料臂上，最终排至排土场。根据履带桥式排土机的结构特点，在不增加外部配重的情况下，其排料臂不宜过长，但可根据需要将排料臂设计成单边或双边排料。其长度根据实际需要确定，其长度决定履带行走机构的数量，一般在30m～50m左右设置1套履带行走及支撑机构。履带桥式排土机的结构组成详见图3。

图3 履带桥式排土机的结构组成

根据废石场的特点及排弃工艺要求，卸料臂有两种配置形式：一种为单侧卸料臂，即单边卸料，详见图4；另一种为双侧卸料臂，即两侧均可卸料，详见图5。

两种配置形式的履带桥式排土机均采用后退式或前进式排料。根据履带桥式排土机的结构及行走特点，前一种布置形式需在排料的末端准备较大的场地，以便于履带桥式排土机进行回转掉头。后一种布置形式的履带桥式排土机，在排料的末端不需要回转场地，但要求履带车具有后退的功能。

图4 单侧卸料臂配置图

图5 双侧卸料臂配置图

2 排土工艺

履带桥式排土机适用于废石排弃量大、排土场地形较平坦的大型露天矿山的废石排弃，具备上排或下排的排土能力。

桥式排土机由多组履带式行走机构支撑，对支撑面的要求较小，有利于排土带的连续较快推进。其排土工艺主要有前进式下排排土法和后退式上排排土法。

2.1 前进式下排排土法

下排采用前进式排土，为提高下排排土段高，需在履带行走机构的位置上修筑初始路堤，以提高下排排土段高度，排土步骤如下：

第一步：修筑初始路堤。初始路堤的修筑可采用自卸汽车+推土机完成，初始路堤包括排土机初始路堤和胶带机初始路堤，初始路堤的长度及高度均较小。

排土机初始路堤只需要在履带行走的部分修筑初始引导路堤，后可由履带桥式排土机自筑，由此可见修筑初始路堤的工作量较小，初始路堤的修筑及布置详见图6。

图6 初始路堤的修筑及布置

第二步：布置履带桥式排土机。将履带桥式排土机布置于修筑好的初始引导路堤，履带桥式排土机的布置详见图7。

图7 履带桥式排土机的布置

第三步：履带桥式排土机排土。布置于排土场的履带桥式排土机一段的可升降受料臂与排土场外部的胶带机衔接，外部胶带机输送的废石通过可升降受料臂排至排土机，排土机上布置的卸料小车将物料卸载至排料臂，由排料臂排至废石场。履带桥式排土机排土详见图8。

图8 (a) 排土机与外部胶带机的衔接

图8 (b) 履带桥式排土机排土

2.2 后退式上排排土法

上排采用后退式排土。后退式排土初始路堤的修筑与前进式排土类似，排土机初始路堤也只需修筑初始引导路堤。双侧排料臂的履带桥式排土机是此排土工艺的最佳选择。布置好履带桥式排土机后，位于前进方向一侧的排料臂向初始路堤排料，保证排土机履带行走机构沿水平方向前进，位于另一侧的排料臂向废石场排放废石。由于受经济合理的排料臂的长度限制，其上排排土高度受到限制，排土段高一般小于15m。后退式上排排土方法详见图9。

图9 后退式上排排土方法

3 履带桥式排土机在排岩中的应用

目前，该设备主要应用于大型露天铜矿矿石堆浸场的筑堆，在排土场的应用实例较少。墨西哥铜业集团（Grupo Mexico）下属的卡纳内阿铜矿（Cananea Copper Mine）排土场应用了3台该设备（分三期投入），排土机长度均为225m。在1995年第一台设备投入使用，排土能力为3000t/h；在1996年第二台设备投入使用，排土能力为3400t/h；在2007年第三台设备投入使用，排土能力为3200t/h。

4 结语

履带桥式排土机虽然排土段高较低，但其排土带宽度大（根据工作面设置，可达1000m以上），排土带容量大，作为连续输送设备，输送能力大，排料效率高，由于履带数量较多故对承载面要求较低，移设方便。履带桥式排土机主要适用于地形较平坦，工作面大的排土场，其作为排土场排土设备具有以下优势：

（1）多个履带行走机构支撑，其自身重量分布于多个支撑点，故履带行走机构对地比压小，对地面的承载要求低，排土场地面局部地面的变化不影响其安全的运行。

（2）形成的排土带表面平整，需推土机二次平整的土方量少，有利于节省经营费用。

（3）排土段升高时，可通过自身修筑上升路堤，完成升段，不需要自卸汽车修筑路堤，移设前后的准备工作相对简单。

（4）单一排土带容量大，一次移设后连续运行时间长，排土效率高。

鉴于履带桥式排土机的上述优点，在大型露天矿山地形较平坦的排土场采用履带桥式排土机排土就具有较大的优势。