露天矿的运输方式及设备选取研究

张书铭

中铁十九局集团矿业投资有限公司新巴尔虎右旗分公司 内蒙古呼伦贝尔 021300

1 露天矿运输的主要特点

1.1 运料单向性

露天矿的生产主要是将开采面采剥的矿石和岩石运送到选矿厂(贮矿场)和排土场，而其所涉及到的矿石及剥离的废石运输主要集中于单一方向。

1.2 运输强度大

在露天矿(特别是剥采比大)的生产过程中，所开采的矿石和剥离的岩石数量庞大，因此，在保证矿山生产活动持续稳定进行的情况下，其运输系统必须达到与其匹配的、足够大的运输强度。无论是矿石或岩石通常密度较大、硬度高且块度不一，具有较强的磨耗性，因此要求运输设备必须具有足够的运载能力和较大的耐磨性[1]。

1.3 特定运输线路的多变性

在露天矿开拓生产过程中，所采剥的矿石及岩石的装卸点往往随着生产进度需要进行调整，采场、堆场以及排土场台阶上的运输网路亦需经常调整，故运输线路的质量较低，需要经常进行检修维护。

1.4 运输组织的复杂性

从山坡露天开采转入深凹露天开采时，运输系统的工作条件会发生很大变化，而且露天矿运输网路在岩石需分采和配矿时涉及到的运输任务各向交织，运输组织会变得十分复杂。

2 露天矿常见的运输方式

2.1 铁路运输

（1）铁路运输的发展过程。铁路运输在早期的露天矿运输中占据着绝对的主导地位。但由于大部分露天矿由山坡转为深凹开采时运输环境变得更为复杂，进而使得铁路运输的适应性大大降低，随着新型运输方式的不断发展和完善，铁路运输逐渐被取代[2]。

（2）铁路运输具有的优点。铁路运输在早期露天矿运输中具有的优点：①运输能力大，给矿山生产经营的进行带来了很多便利；②可选取的机车和相应的能源类型比较多，为露天矿山的生产提供了更多的可能性；③运输过程更加稳定可靠，为矿山的安全生产和产能达标提供了保障；④铁路运输的成本远远低于汽车运输。

（3）铁路运输具有的缺点。随着人类科技水平的不断发展，铁路运输的缺点日趋明显：①基建期对时间和资金投入的要求较高；②爬坡能力不强且所需转弯半径大，对地理环境要求较高；③运输方式受到开采深度的严重制约。

2.2 汽车运输

（1）汽车运输的应用。各种重型的装载设备和自卸汽车的诞生为露天矿山特别是深凹型矿山的运输带来了极大的便利。

（2）汽车运输具有的优点。在露天矿山开采中汽车运输具有的优点：①机动灵活，可适应各种复杂的地形条件；②爬坡能力较强，在相同的条件下可缩短运距；③前期所需工程量小，能较大幅度地降低时间和资金投入；④可减小排土场的占地面积并提高排土效率[3]。

（3）汽车运输具有的缺点。虽然对露天矿来说汽车运输具有很多优点，但其自身还存在不少缺点：①单位运输成本高，不适合长距离运输；②容易受气候影响，在大雾、雨雪条件下行车十分困难；③在深凹型露天矿中，汽车运输容易污染矿坑内的空气；④维修和保养工作量大，需要较多的人力投入。

2.3 胶带运输机运输

（1）胶带运输机的兴起。随着现代生产生活机械化和自动化的不断发展，大型胶带运输机的生产技术日趋成熟，特别是随着移动式破碎机和移动式输送机的应用，胶带运输机被越来越多地应用到露天矿的运输过程中[4]。

（2）胶带运输机具有的优点。作为一种连续的运输方式，胶带运输具有很大的运输优势：①相较于铁路和汽车运输，其运力更大；②爬坡能力更强。某些大倾角的胶带运输机的运输坡度可以达到40°甚至更高；③运行更加可靠，噪声低，对环境影响特别小；④运行时能源消耗少，运输成本低。

（3）胶带运输机具有的缺点。胶带运输机运输也有其自身的缺点：①基建期所需投入的资金较多；②胶带机运输对矿体颗粒的大小要求更为严格，因而增加了破碎成本；③矿岩湿度较大时容易卡带，从而减短了胶带的使用寿命；④与汽车运输一样，受天气影响较大。

2.4 联合运输

联合运输是指从采场工作面的装载点到卸载点(破碎站、矿石堆场或废石场)之间采用两种以上(含两种)的运输方式相结合。联合运输具有的优点：可以降低矿石和岩石的运输成本，从而有效改善并衔接生产工序的技经指标；缺点是必须设立转载站将矿岩进行转载[5]。

“汽车-破碎站-胶带”运输这种高效率、半连续的开拓方式已成为大型露天矿的发展趋势。虽然该运输方案初期投资较大，但随着露天矿山特别是大型深凹露天矿采剥生产的不断进行，该方案的优势将会越来越明显，在今后相当长的一段时间内，“汽车-胶带”半连续的运输方式将成为大型深凹露天矿的最优选择。

3 结语

露天矿山运输系统作为露天矿山生产的大动脉，直接影响到露天矿山生产的经济效益。因此，在矿山运输系统的规划与建设中，矿山企业不仅需要顺应科技发展，立足矿山自身实际，还应对技术手段和经济指标进行深入的研究分析，从而选择更加科学合理、经济高效的运输方式。