露天采礦學第04章露天礦運輸武漢理工大學葉海旺.ppt

2019/7/17,1,露天采礦學,第4章 露天礦運輸,2019/7/17,2,4.1 概述,運輸工作實露天礦的主要生產(chǎn)工序之一，其主要任務是降采場采出的礦石運送到選礦廠、破碎站或貯礦場，把剝離巖土運到排土場，并降生產(chǎn)過程中所需要的人員、機具設備和材料運送到作業(yè)地點。,2019/7/17,3,露天礦運輸特點（1）,基本物料運量大部分集中于單一方向 線路或道路運輸強度大，線路車輛周轉快 礦巖具有較大密度，較高的強度和磨蝕性，塊度不一，裝卸時有沖擊作用 露天礦其他工藝和運輸?shù)目煽啃跃o密相連 機車車輛運輸周期中的技術停歇時間占有很大比重,2019/7/17,4,露天礦運輸特點（2）,礦巖的裝載點和剝離物的卸載點不固定，采場與廢石場臺階上的運輸網(wǎng)路要經(jīng)常移動 從露天采場提升（或下放）礦巖的坡度陡 巖石需分采和配礦時，運輸組織十分復雜 露天礦運輸網(wǎng)路的位置與礦體構造因素有關，線路場地狹窄,2019/7/17,5,露天礦運輸基本要求,運距尤其是剝離巖石的運距應盡可能短 整個運輸網(wǎng)路及個別區(qū)段應盡可能固定不動，開采期間力爭所需移動設備量最小 一個露天礦最好采用較簡單的運輸方式和較少的運輸設備類型，以簡化管理和維修組織工作 運輸設備容積和強度與采裝和卸載設備以及礦巖運輸性質相適應 運輸方式要保證工作可靠，主要設備停歇時間最少，移運過程盡可能地保證有較大的連續(xù)性 運輸方式要保證工作安全，采礦成本最低,2019/7/17,6,露天礦常用的運輸方式,自卸汽車運輸 鐵路運輸 帶式運輸機運輸 提升機運輸 重力運輸 聯(lián)合運輸（汽車與鐵路、汽車與膠帶、汽車與提升機或溜井）,2019/7/17,7,4.2 礦用自卸汽車運輸,自卸汽車運輸優(yōu)點 機動靈活，調運方便，特別適合于地形、地質復雜的條件 爬坡能力強，在高度相同的條件下，可縮短運距，基建工程量小，基建速度快 運輸組織簡單，可簡化開采工藝，提高采掘效率 便于采用近距離分散排土場或高段排土場，減少排土場用地和提高排土效率 道路修筑和養(yǎng)護簡單,2019/7/17,8,礦用自卸汽車,裝載能力為330噸,2019/7/17,9,自卸汽車的缺點（不足）,噸公里運費高，自卸汽車的維修和保養(yǎng)工作量大 受氣候影響較大，在雨季、大霧和冰雪條件下行車困難 深凹露天礦采用汽車運輸會造成采坑內的空氣污染,2019/7/17,10,4.2.1 公路分類及其技術等級,礦用公路的特點： 斷面形狀復雜 線路坡度大 曲線半徑小 運量和行駛車輛載重量大 相對服務年限短 所以，要求公路結構簡單，并具有相對的堅固性和耐磨性,2019/7/17,11,按用途分： 生產(chǎn)公路 輔助公路 按公路性質和位置分： 運輸干線 運輸支線 輔助線路,2019/7/17,12,按服務年限，生產(chǎn)公路分為： 固定公路 半固定公路 臨時性公路,2019/7/17,13,按行車密度、行車速度、年運輸量分級,2019/7/17,14,公路路基與路面結構,路基有填方路基、挖方路基和半挖半填方路基 影響公路路基穩(wěn)定性的因素： 地質條件 施工方法 地面水和地下水的攔截與排除,2019/7/17,15,2019/7/17,16,路基橫斷面主要參數(shù)： 路基寬 路面 路肩橫坡 路基邊坡 排水溝縱坡,2019/7/17,17,路面結構,柔性路面、剛性路面 露天礦公路路面分級： 高級路面 次高級路面 中級路面 低級路面 路面結構（單層、多層）,2019/7/17,18,2019/7/17,19,公路的平面要素,平曲線半徑(R) 切線長度(T) 曲線長度(L) 外矢矩(E) 曲線段超高 曲線段加寬 線路連接 視距 回頭曲線,2019/7/17,20,線路縱斷面要素,最大允許縱坡 限制坡長 縱坡折減 豎曲線 線路縱斷面標示法,2019/7/17,21,4.2.2 礦用汽車選型,2019/7/17,22,4.2.2 礦用汽車選型,（1）汽車類型 后卸式汽車 拖拉牽引的半拖車 拖車 （2）載重 與挖掘機的斗容保持一定的比例關系，運距為11.5km時，車箱與鏟斗合理容積為（46）：1,2019/7/17,23,（3）傳動 機械傳動 液壓傳動 電力傳動,2019/7/17,24,2019/7/17,25,2019/7/17,26,電動輪自卸汽車的主要優(yōu)點： 傳動系統(tǒng)結構簡單可靠，制停準確 自動調速，運行操作平穩(wěn) 設備完好率高，維修工作量小，維修費用低 牽引性能好，爬坡能力強 運輸效率高，成本低，經(jīng)濟效果好 缺點： 自重大，涉水高度小,2019/7/17,27,礦用自卸汽車結構要求,車體和底盤結構應具有足夠的堅固性，并有減振性能良好的懸掛裝置；（裝車、顛簸） 運輸硬巖的車體必須采用耐磨而堅固的金屬結構 卸載時應機械化，而且動作迅速； 司機頂棚上應有保護板，對于含有害礦塵的礦山，司機室要封閉，最好能夠強制通風； 制動裝置要可靠，起步加速性能和通過性能應良好； 司機勞動條件要好，駕駛操縱輕便，視野開闊。,2019/7/17,28,公路運輸計算,自卸汽車運輸能力和道路通過能力 自卸汽車運輸能力 臺班運輸能力： 汽車的運輸周期通常由裝載時間、卸載時間、運行時間、調車等進時間等組成,2019/7/17,29,自卸汽車工作臺數(shù)和在冊臺數(shù)分別按以下公式計算：,2019/7/17,30,道路通過能力 單位時間內通過某一區(qū)段的車輛數(shù)。一般選車流最集中的區(qū)段進行計算，如出入溝、平面交叉路口等。計算公式如下（每小時通過的車輛數(shù)）：,2019/7/17,31,汽車與挖掘機之間的重分配問題,必須滿足的基本條件： 供一定的挖掘機組（貨流）用的有限汽車數(shù) 派往單一挖掘機的汽車數(shù)不應超過規(guī)定的最大允許汽車數(shù) 汽車的分配應保證挖掘機最大均衡地完成班生產(chǎn)計劃工作量 經(jīng)濟角度 采用智能控制系統(tǒng)進行調配,2019/7/17,32,4.3 鐵路運輸,鐵路運輸適用于儲量大、面積廣、運距長（超過56km）的露天礦和礦山專用線路 鐵路運輸優(yōu)點： 可利用任何種類能源和機車類型 設備和線路堅固可靠 運行作業(yè)易于自動控制 運輸成本低 對礦巖性質和氣候條件的適應性強 運輸能力大,2019/7/17,33,鐵路運輸缺點： 爬坡能力小，曲線半徑大 基建工程量和投資大，建設速度慢 對地形和礦體賦存條件的適應性差 線路系統(tǒng)和運輸組織工作復雜 受開采深度限制,2019/7/17,34,4.3.1 牽引機械設備,常用的牽引設備有：電力機車和內燃機車 電力（交流電）機車特點： 減少牽引機車電網(wǎng)損失 粘著系數(shù)高 制動性能好 對通訊干擾較大、價格昂貴,2019/7/17,35,4.3.2 線路的分類和技術等級,線路按露天礦生產(chǎn)工藝特點分： 固定線 半固定線 移動線 固定線路按設計年運量分三個等級，如表所示,2019/7/17,36,鐵路線路等級,2019/7/17,37,4.3.3 鐵路線路的定線,指在地面上或在地形平面圖上標出線路中心線的合理空間位置，且符合下列原則： 滿足開采要求，同總平面布置協(xié)調一致 平縱斷面設計符合規(guī)范與規(guī)程規(guī)定 礦巖運距短，避免反向運輸 車站分布合理 土石方工程量小 綜合經(jīng)濟效益高,2019/7/17,38,凹陷采場定線 山坡采場及地面干線定線,2019/7/17,39,4.3.4 列車運輸能力,列車運輸能力（t/d）可按下式計算： 同時工作的列車數(shù)為：,2019/7/17,40,4.3.5 線路通過能力,單線區(qū)間通過能力 雙線區(qū)間通過能力 車站通過能力,2019/7/17,41,4.4 帶式運輸機運輸,是一種連續(xù)運輸方式 主要特點和優(yōu)點： 生產(chǎn)能力大 爬坡能力強 勞動條件好 易于自動控制 經(jīng)濟效益好，運輸成本比汽車低,2019/7/17,42,缺點： 投資較大 對物料的特性（硬度、磨蝕性等）和塊度要求嚴格，不宜運送大塊硬巖和粘性巖土 受氣候影響較大,2019/7/17,43,4.4.1 帶式運輸機的類型,帶式運輸機主要有： 膠帶運輸機 鋼繩牽引帶式運輸機 移置式帶式運輸機 （移動式、半固定式、固定式）,2019/7/17,44,2019/7/17,45,4.4.2 帶式運輸機參數(shù)與選型,運輸機帶寬 帶式運輸機的帶速 帶式運輸機的傾角 帶式運輸機的運距與運量,2019/7/17,46,4.5 聯(lián)合運輸,常見的聯(lián)合運輸方式： 汽車與鐵路運輸 汽車運輸與帶式運輸機運輸 汽車運輸與箕斗提升運輸 汽車運輸、溜井運輸與鐵路運輸 汽車運輸、溜槽運輸箕架空索道運輸 帶式運輸機運輸與水力運輸,2019/7/17,47,4.5.1 平硐溜井運輸,溜井的結構要素： 溜井的傾角 溜井的深度 溜井斷面形狀和尺寸,2019/7/17,48,2019/7/17,49,平硐溜井系統(tǒng)生產(chǎn)能力,溜井上口的卸礦能力P（t/班）依據(jù)工作面運輸方式確定 溜口連續(xù)放礦能力R（t/min） 平硐運輸通過能力Q（t/班）與地面運輸方式有關,2019/7/17,5