1、采矿学教学课件露天开采露天开采8 露天矿露天矿运输运输n概述概述n公路汽车运输公路汽车运输n铁路机车运输铁路机车运输 n带式输送机运输带式输送机运输n溜槽、溜井运输溜槽、溜井运输n联合运输与转运、转载设施联合运输与转运、转载设施n运输方式选择运输方式选择n露天矿生产调度管理露天矿生产调度管理8.1 概述概述n一、露天矿运输的任务一、露天矿运输的任务n露天矿运输工作的任务，是将采场采出的矿石露天矿运输工作的任务，是将采场采出的矿石运送到选矿厂、破碎站或贮矿场，把剥离土岩运送到选矿厂、破碎站或贮矿场，把剥离土岩运送到排土场，将生成过程中所需人员、设备运送到排土场，将生成过程中所需人员、设备和材料运
2、送到作业地点。此外，还承担着露天和材料运送到作业地点。此外，还承担着露天生产中的辅助运输任务，即将生产过程中所需生产中的辅助运输任务，即将生产过程中所需的人员、设备和材料运送到工作地点。的人员、设备和材料运送到工作地点。n运输工作在露天矿各生产环节中起着运输工作在露天矿各生产环节中起着“动脉动脉”和和“纽带纽带”的作用，生产环节和管理工作中的的作用，生产环节和管理工作中的各种问题，往往在运输环节中得到集中反映。各种问题，往往在运输环节中得到集中反映。8.1 概述概述n二、露天矿运输的特点二、露天矿运输的特点n露天矿运输的特点主要有：露天矿运输的特点主要有：n矿岩运输的物流单向性；运输强度高、运
3、量大；矿岩硬矿岩运输的物流单向性；运输强度高、运量大；矿岩硬度大、大块矿岩装卸油冲击作用；装卸地点变动频繁；度大、大块矿岩装卸油冲击作用；装卸地点变动频繁；运输线路移动多、坡度大，路面条件差，随采深加深，运输线路移动多、坡度大，路面条件差，随采深加深，运输费用加大明显。运输费用加大明显。n根据特点，确定露天矿运输方案时应考虑：根据特点，确定露天矿运输方案时应考虑：露天矿的运距不要太长露天矿的运距不要太长 线路尽可能固定线路尽可能固定 运输与采装设备配套运输与采装设备配套 设备停歇时间短设备停歇时间短 运输成本低运输成本低 统一的运输设备类型统一的运输设备类型8.1 概述概述n三、露天矿的运输方
4、式n1、独立式（单一式）运输间断作业式运输铁路运输、自卸卡车运输连续作业式运输带式输送机运输、水利运输n2、联合式运输n几种运输方式的联合，如：自卸汽车铁路联合运输、自卸汽车胶带运输机联合运输、自卸汽车(或铁路机车)斜坡箕斗联合运输。8.3 铁路机车运输铁路机车运输铁道按轨距分为标准轨和窄轨。标准轨距铁道按轨距分为标准轨和窄轨。标准轨距为为1435mm；小于标准轨距的铁道统称；小于标准轨距的铁道统称窄轨，一般为轨距窄轨，一般为轨距600、700、900mm，在露天煤矿中使用较少。，在露天煤矿中使用较少。矿山铁路的特殊性其线路坡度设计与公用矿山铁路的特殊性其线路坡度设计与公用铁路有很大区别，坡度
5、可高达铁路有很大区别，坡度可高达4%或或4.5%，最高可达，最高可达8%或或9%。8.3 铁路机车运输铁路机车运输n一、铁路运输的特点、适用条件及发展趋势1、铁路运输的特点和适用条件优点：运力大，成本低，适应力强，线路固定。缺点：建设困难，坡度小，线路长灵活性差，管理复杂。适用于产量大，线路长的露天矿。2、铁路运输发展趋势8.3 铁路机车运输铁路机车运输n二、列车和线路的技术特征二、列车和线路的技术特征 铁路分为标准规和窄轨。铁路分为标准规和窄轨。列车牵引有蒸汽机牵引、电力机车牵引和列车牵引有蒸汽机牵引、电力机车牵引和 内燃机车牵引。内燃机车牵引。露天矿铁路线路的主要特点有：露天矿铁路线路的主
6、要特点有：线路区长度短线路区长度短 移动线路多，列车速度慢移动线路多，列车速度慢杂业车较多杂业车较多 车流密度高，车站作业简单车流密度高，车站作业简单 露天铁路线路有固定线、移动线等。露天铁路线路有固定线、移动线等。8.3 铁路机车运输铁路机车运输n三、铁路站场三、铁路站场n四、通过能力与运输能力四、通过能力与运输能力 1、线路通过能力、线路通过能力 2、列车运输能力、列车运输能力n五、铁路运输调度管理五、铁路运输调度管理 列车的等进（集中、连锁）列车的等进（集中、连锁）8.4 带式输送机运输带式输送机运输n一、带式输送机运输的特点及应用现状一、带式输送机运输的特点及应用现状1、有可能保证挖掘
7、机连续作业、有可能保证挖掘机连续作业2、运送量大，爬坡能力强、运送量大，爬坡能力强3、易于自动控制，费用低，效率高、易于自动控制，费用低，效率高4、能耗小，运距长、能耗小，运距长5、对矿石块度有要求、对矿石块度有要求带式输送机又称输送机是一种连续运输设备带式输送机又称输送机是一种连续运输设备8.4 带式输送机运输带式输送机运输n二、带式输送机运输类型与技术特征二、带式输送机运输类型与技术特征n三、装载工作面的辅助设备三、装载工作面的辅助设备n四、带式输送机主要技术参数四、带式输送机主要技术参数n五、带式输送机生产能力五、带式输送机生产能力8.2 汽车运输汽车运输n实践证明铁路运输由于爬坡能力低
8、、运输线路的工程量大，线路通过的平面尺寸大、比较适用于深度较小且平面尺寸很大的露天矿山。8.2 汽车运输汽车运输一、汽车运输的优缺点及适用条件一、汽车运输的优缺点及适用条件优点：优点：1、机动灵活，调运方便；、机动灵活，调运方便；2、建矿、建矿 规模大；规模大；3、爬坡能力强；、爬坡能力强；4、运输、运输 组织简单；组织简单；5、可实现高段排土，提、可实现高段排土，提 高排土效率；高排土效率；6、采深较大时，易于、采深较大时，易于 向其他运输方式过渡。向其他运输方式过渡。8.2 汽车运输汽车运输一、汽车运输的优缺点及适用条件一、汽车运输的优缺点及适用条件n缺点：缺点：n 1、吨公里运费高，运距
9、易受限；、吨公里运费高，运距易受限；n 2、设备保养、维修复杂；、设备保养、维修复杂；n 3、易受气候影响，行车困难；、易受气候影响，行车困难；n 4、矿坑内空气易受污染；、矿坑内空气易受污染；8.2 汽车运输汽车运输一、汽车运输的优缺点及适用条件一、汽车运输的优缺点及适用条件适用条件：适用条件：地形复杂。山高坡陡，走向长度短地形复杂。山高坡陡，走向长度短 小。矿体分散和不规则，矿石需分小。矿体分散和不规则，矿石需分 采以及要求加速矿山建设和加大开采以及要求加速矿山建设和加大开 采规模等条件下，采用自卸汽车运采规模等条件下，采用自卸汽车运 输是适宜的。输是适宜的。8.2 汽车运输汽车运输n汽车
10、具有爬坡能力大、运输线路通过的平面尺寸小、运输周期相对较短、运输机动灵活、运输线路的修筑与养护简单，适于强化开采等特点，在现代露天矿山得到了广泛的应用，但相比于铁路运输，汽车运输的吨公里运费高，且设备维修较为复杂，占用的熟练工人数量多，油料能源消耗量大，运行过程中产生的废气和扬尘污染大气。8.2 汽车运输汽车运输(1)增大汽车的载重量。(2)改进汽车结构，研制开发双能源的电动轮汽车。(3)改善道路质量以减轻轮胎磨损和机件的破损；(4)强化汽车的维护与检修；(5)改善汽车的组织调度以提高汽车的有效作业率；(6)汽车与其它运输方式相联合的联合运输方式。8.2 汽车运输汽车运输n二、设备类型二、设备
11、类型 1、汽车形式、汽车形式 后卸式汽车，拖拉牵引的半拖车，拖车汽车等后卸式汽车，拖拉牵引的半拖车，拖车汽车等 后卸、侧卸、底卸和推卸等后卸、侧卸、底卸和推卸等 2、载重、载重 10360t 3、传动、传动 机械传动机械传动 液压传动液压传动 电力传动电力传动 4、发动机、发动机 汽油机汽油机 柴油机柴油机 燃气机燃气机8.2 汽车运输汽车运输n三、汽车运行周期的组成及其计算三、汽车运行周期的组成及其计算运行周期运行周期tzq，由装载时由装载时tz，卸载时间，卸载时间tx，运，运行时间行时间ty，调车等进时间，调车等进时间td，其他时间，其他时间tg；tzq=tz+tx+ty+td+tg (m
12、in)8.2 汽车运输汽车运输n四、露天矿山道路分类与技术等级四、露天矿山道路分类与技术等级 生产干线、生产支线、联络线、辅助线生产干线、生产支线、联络线、辅助线 1、道路平面要素、道路平面要素 2、道路纵断面要素、道路纵断面要素8.2 汽车运输汽车运输n n五、联合运输五、联合运输n发挥汽车运输的效率，通常采用汽车与其它运发挥汽车运输的效率，通常采用汽车与其它运输设备联合的运输方式，最新的联合运输发展输设备联合的运输方式，最新的联合运输发展趋势是汽车与胶带运输机相联合。趋势是汽车与胶带运输机相联合。n胶带运输机在露天矿的应用方兴未艾，国内的胶带运输机在露天矿的应用方兴未艾，国内的大孤山铁矿即
13、采用了汽车大孤山铁矿即采用了汽车半固定式破碎站半固定式破碎站斜井胶带运输系统。由于胶带运输机的爬坡能斜井胶带运输系统。由于胶带运输机的爬坡能力大，能够实现连续或半连续作业，自动化水力大，能够实现连续或半连续作业，自动化水平高，运输生产能力大、运输费用低，所以在平高，运输生产能力大、运输费用低，所以在国内外深露天矿的应用日愈广泛。国内外深露天矿的应用日愈广泛。8.2 汽车运输汽车运输n矿用汽车的性能评价矿用汽车的性能评价n汽车运输计算汽车运输计算8.2 汽车运输汽车运输n六、六、矿用汽车的性能评价矿用汽车的性能评价n重量利用系数重量利用系数 n比功率和比扭矩比功率和比扭矩 n最大动力因数最大动力
14、因数 n车辆的动力特性曲线车辆的动力特性曲线 n性能限制因数性能限制因数 自卸汽车牵引平衡图自卸汽车牵引平衡图8.2 汽车运输汽车运输n n七、七、汽车运输计算汽车运输计算n自卸汽车运输能力计算自卸汽车运输能力计算n自卸汽车需求量的计算自卸汽车需求量的计算n道路通过能力计算道路通过能力计算自卸汽车运输能力计算自卸汽车运输能力计算式中：QB 自卸汽车的台班生产能力，t/台班；q自卸汽车的载重量，t；T自卸汽车的班工作时间，h；t自卸汽车的运输周期，min；k1 自卸汽车的载重系数；自卸汽车的班工作时间利用系数。自卸汽车的台班生产能力的计算公式为：自卸汽车需求量的计算自卸汽车需求量的计算式中：N全
15、矿自卸汽车的在册数量，台；k2自卸汽车运输不均衡系数，k=1.11.15；Q 全矿的设计班产量，t/班；A 自卸汽车的台班生产能力，t/台班；k3自卸汽车的出车率。自卸汽车需求量的计算自卸汽车需求量的计算式中：N自卸汽车需求台数，台；Qy露天矿年运输量，t/年；m矿山年工作日总数，d；Nb每日工作班数；A，k2，k3含义如前述。道路通过能力计算道路通过能力计算式中：Nd 道路通过能力，辆/h；v自卸汽车在计算区段的平均行车速度，Km/h；n线路数目，单车道时n=0.5，双车道时n=1；k 车辆行驶的不均衡系数，一般k=0.50.7;s 安全行车间距，即两辆自卸车追踪行驶时的最小安全距离，m；道
16、路通过能力计算道路通过能力计算式中：MD 道路通过能力，t/班；Nd以车辆数表示的线路通过能力，辆/h；T 班工作时间，h；q 自卸汽车的载重量，t；自卸汽车工作时间利用系数。利用关键行车路段每班所能通过的最大运输量来表示的道路通过能力：8.2 汽车运输汽车运输n n八、八、采运设备的合理选型与科学配采运设备的合理选型与科学配比比n挖掘机的选型挖掘机的选型n矿用自卸汽车选型矿用自卸汽车选型n采装与运输设备的合理配比采装与运输设备的合理配比8.2 汽车运输汽车运输n n1、挖掘机的选型、挖掘机的选型n单斗挖掘机的选型要根据矿山生产规模、矿岩单斗挖掘机的选型要根据矿山生产规模、矿岩年采剥总量、开采工艺、矿岩的物理力学性质、年采剥总量、开采工艺、矿岩的物理力学性质、设备的供应情况等因素来决定设备的供应情况等因素来决定n国内矿山的开采实践表明，特大型露天矿应选国内矿山的开采实践表明，特大型露天矿应选择择810M3或更大型挖掘机；大型矿山一般应或更大型挖掘机；大型矿山一般应选用斗容为选用斗容为410M3；中型矿山一般应选用斗中型矿山一般应选用斗容为容为24M3的挖掘机；而小型矿山宜选择的挖掘机；
