第4章 露天礦運輸-1(余德運)教材

第三章露天礦運輸1概述2汽車運輸3鐵路運輸4帶式輸送機運輸√5聯(lián)合運輸?shù)谌侣短斓V運輸1概述1.1露天礦運輸?shù)娜蝿?.2露天礦運輸?shù)幕咎攸c1.3露天礦運輸?shù)幕疽?.4露天礦常用的運輸方式及其適用條件1概述1.1露天礦運輸?shù)娜蝿?.礦石→選礦廠，破碎站，儲礦場2.剝離巖土→排土場3.人員/設備/材料→作業(yè)地點1概況1.2露天礦運輸?shù)幕咎攸c1、單向運輸；2、路的等級較低、坡度較大；4、運輸車輛噸位大，路的運輸強度大；3、運輸網(wǎng)絡展線的空間狹?。?、路在臺階上經(jīng)常移設；1概況1.3露天礦運輸?shù)幕疽?、運距最短；2、運輸線路盡量固定，移動設備重量最??；4、運輸設備容積/強度要與采裝卸設備、礦巖適應；3、采用簡單的運輸方式和較少的運輸設備類型；5、所選用的運輸方式工作可靠、連續(xù)性好；6、運輸方式應保證工作安全且采礦成本最低。1概況1.4露天礦常用運輸方式露天礦常用運輸方式汽車運輸鐵路運輸提升機運輸帶式輸送機運輸重力運輸水力運輸聯(lián)合運輸汽車與鐵路汽車與膠帶汽車與提升機或溜井國內(nèi)外廣泛應用國內(nèi)占較大比重,用于凹礦淺部/地面連續(xù)運輸間斷運輸2.1汽車運輸?shù)膬?yōu)缺點2.2礦山公路分類及特點2.3礦用汽車類型2.4汽車運輸計算2汽車運輸?shù)V用自卸汽車裝載能力為330噸爬坡能力大,一般為8%，最大達15%2汽車運輸2.1汽車運輸?shù)膬?yōu)缺點優(yōu)點1、機動靈活、調(diào)運方便；2、爬坡能力強，轉彎半徑小，基建工程量??；3、便于采用就近分散排土場或高段排土場；5、道路修筑和養(yǎng)護簡單；4、便于采用移動坑線開拓及分期或分區(qū)開采；6、運輸工作組織簡單。2汽車運輸2.1汽車運輸?shù)膬?yōu)缺點缺點1、經(jīng)濟合理運距較短，一般2.5~3km;2、受氣候影響較大，惡劣天氣條件下行車困難；3、深凹露天礦汽車運輸容易造成坑內(nèi)空氣污染。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2汽車運輸2.2礦山公路的分類2汽車運輸2.2礦山公路的分類及特點礦用運輸公路分類按用途分:生產(chǎn)公路輔助公路按性質(zhì)和所在位置分:運輸干線運輸支線輔助線路按服務年限分:固定公路半固定公路臨時性公路按行車速度和密度分:Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級運輸?shù)V巖的公路運輸干線運輸支線輔助線路2汽車運輸2.2礦山公路的分類露天采場出入溝卸礦點和排土場連接各開采水平、排土水平運輸干線通往輔助性設施的道路炸藥庫變電站水源地檢修站尾礦壩運輸干線運輸支線固定公路半固定公路臨時性公路2汽車運輸2.2礦山公路的分類采場出入溝及地表永久性公路服務年限3年以上服務年限1~3年服務年限1年以內(nèi)通往采場工作面和排土場作業(yè)線的公路采掘工作面和排土線的公路，它隨采掘工作線和排土線的推進而不斷地移動，又稱移動公路。公路等級礦山規(guī)模與公路性質(zhì)運輸量(萬噸/年)行車密度(輛/小時)設計行車速度(Km/h)Ⅰ大型露天礦固定干線>1300>7535Ⅱ大型露天礦固定干線240～130030～7525Ⅲ中小型露天礦固定干線及支線<240<3020Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級按行車速度和密度分:半填半挖方路基礦山公路路基類型填方路基挖方路基2汽車運輸公路的部分平面要素示意圖2024/3/21202汽車運輸2.3礦用汽車選型21

2.3.1、礦用自卸汽車的發(fā)展、生產(chǎn)、應用

生產(chǎn)：

國外廠家及產(chǎn)品：

美國利勃海爾采礦設備公司（Liebherr）：

位于美國弗吉尼亞州。

T282：327t，14.5×8.7×6.5m；

T282B：363t，車廂舉升后，總高度達13.9m；

電動輪-交流。22

利勃海爾T282B（363t）23

2.3.1、礦用自卸汽車的發(fā)展、生產(chǎn)、應用

生產(chǎn)：

國外廠家及產(chǎn)品：

美國卡特彼勒公司（Caterpillar）：

CAT777：86t；CAT785：136t；CAT789：177t；

CAT793：218t，CAT797：327t；

CAT797B：345t，14.53×9.761×7.6，輪胎直徑

4.03m，重5.3t，造價2.9萬美元；

機械傳動。24

卡特彼勒797B（345t）25

2.3.1、礦用自卸汽車的發(fā)展、生產(chǎn)、應用

生產(chǎn)：

國外廠家及產(chǎn)品：

尤克利德-日立（Euclid-Hitachi）：

被VME公司兼并，保留尤克利德系列；

（VME——V：瑞典沃爾沃Volvo，M：美國米西干Michigan，E：美國尤克利德Euclid，總部設在布魯塞爾）：

EH4500：254t，電-交流；

EH5000：318t，電-交流。

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尤克利德EH5000（318t）27

2.3.1、礦用自卸汽車的發(fā)展、生產(chǎn)、應用

生產(chǎn)：

國內(nèi)廠家及產(chǎn)品：

內(nèi)蒙古北方重型汽車股份有限公司：

成立于1988年，生產(chǎn)美國特雷克斯尤尼特瑞格系列產(chǎn)品20～120t級礦用自卸汽車。目前主要為3305型32t、3307型45t、3311型85t、TR50型45t、TR100型91t礦用自卸汽車及改裝的礦用灑水專用車。另外還可根據(jù)市場需求生產(chǎn)鉸接式工程自卸汽車。

該公司已與特雷克斯簽協(xié)議，合作生產(chǎn)120t-360t的電動輪卡車。

28

北方重汽TerexT50（45t）29

2.3.1、礦用自卸汽車的發(fā)展、生產(chǎn)、應用

生產(chǎn)：

國內(nèi)廠家及產(chǎn)品：

本溪北方機械重汽有限責任公司（本溪重型汽車廠）：

建于1950年，重型卡車起步于70年代，80年代生產(chǎn)108t卡車，后來停產(chǎn)；

目前生產(chǎn)BZQ31470型85t、BZQ31120型68t、BZQ3950型55t、、BZQ3770型45t、BZQ3630型35t、BZQ3371型22t礦用自卸汽車及改裝的礦用灑水專用車。

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本溪北方重汽BZQ31120（68t）31

2.3.1、礦用自卸汽車的發(fā)展、生產(chǎn)、應用

生產(chǎn)：

國內(nèi)廠家及產(chǎn)品：

湘潭電機股份有限公司：

創(chuàng)建于1936年，1953年更名為湘潭電機廠，1999年改現(xiàn)名；

1977年5月研制出國產(chǎn)第一臺SF3100型108t電動輪自卸車，1988年SF3102型108t電動輪自卸車；

SF32601型154t，SF32220型120t，SF31904型108t，

SF32601型154t。32

湘潭電機SF32601（154t）33

2.3.1、礦用自卸汽車的發(fā)展、生產(chǎn)、應用

生產(chǎn)：

國內(nèi)廠家及產(chǎn)品：

中環(huán)動力（北京）重型汽車有限公司：

北京重型汽車制造廠與新加坡科技動力公司的合資企業(yè)，于2004年4月成立；

生產(chǎn)BJZ3364型20t、BJZ3380型22t、BJZ3420型25t、BJZ3530型32t礦用自卸汽車。

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北京重汽BJZ3530（32t）35

2.3.1、礦用自卸汽車的發(fā)展、生產(chǎn)、應用

生產(chǎn)：

國內(nèi)廠家及產(chǎn)品：

北京首鋼重型汽車制造廠：

北京首鋼重型汽車制造廠的前身是首鋼重型汽車公司，始建于1991年；

生產(chǎn)SGA3550型32t、SGA3722型42t、（與白俄羅斯合作)生產(chǎn)7555B型55t、75131型130t汽車。

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首鋼重汽75131（130t）37

2.3.1、礦用自卸汽車的發(fā)展、生產(chǎn)、應用

國內(nèi)應用：

安太堡：

偉步170D/154、CAT789/177、R190/172、685E/172、CAT777/77、730E/192、930E/290；

黑岱溝：

SF3102/108、630E/154；

霍林河：SF3102；伊敏河：SF3102；

哈爾烏素：

MT5500B/326、MT4400AC/236

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2.3.2、特殊類型礦用自卸汽車

（1）、架線式：

架線式電動輪汽車上世紀70年代初就在加拿大卡捷（Cartier）鐵礦的拉克珍妮露天礦試驗成功并在該礦全面使用，直至閉坑；

架線式電動輪汽車在特定條件下使用雖有許多明顯的效益，但這主要是一種“以電節(jié)油”的方式，其電氣系統(tǒng)比較復雜，汽車的動力轉換裝置、集電器和架空動力線的設計制造和安裝，技術難度都較大，對運輸?shù)缆返馁|(zhì)量要求又很嚴格，整個系統(tǒng)的投資較高。因此，在電力資源比較短缺而柴油資源又比較豐富的地區(qū)，或者固定線路不長而坡度又不大的露天礦，是否應當采用，則要通過具體技術經(jīng)濟論證方能確定。41

2.3.2、特殊類型礦用自卸汽車

（2）、鉸接式：

鉸接式自卸汽車，是指駕駛室與車體之間具有鉸接點和擺動環(huán)的自卸汽車。其中，擺動環(huán)允許前車架相對于車體獨立轉動，鉸接點允許前車架相對后車架達到45°轉向角，從而實現(xiàn)轉向功能。當在不平坦的路面行駛時，能夠保證所有車輪與地面接觸，以維持整體的穩(wěn)定性、通過性和最大負荷。

鉸接式自卸車大部分采用液力機械傳動，少部分采用電力機械傳動。42

鉸接式汽車43

2.3.2、特殊類型礦用自卸汽車

（3）、無人駕駛汽車：

隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)在大型露天礦山生產(chǎn)與管理系統(tǒng)中的擴大使用，無人駕駛汽車技術也已實現(xiàn)。早在上世紀80年代后期，卡特彼勒公司就用785型汽車研究無人駕駛技術。1994年．該公司首次將2臺機器人化的777型礦用汽車應用到美國礦山運輸系統(tǒng)中。小松公司則從1990年初開始研究無人駕駛汽車，于1992年用1臺載重77t的HP785型汽車在水泥公司一個采石場進行無人駕駛試驗。1995年又以85t汽車裝備6種計算機控制器，制成無人駕駛汽車。運至澳大利亞昆士蘭礦試驗試驗的結果表明，此種汽車可降低每噸礦石成本15％～18％。2024/3/2144（1）汽車類型后卸式汽車:適于在不同條件下運輸各種物料拖拉牽引的半拖車：適于坡度小而運距大的條件拖車：同上（2）載重車鏟容積比：汽車車廂容積/挖掘機斗容汽車車廂偏?。貉娱L裝車對準時間和卸載時間

偏大：增大汽車停車待裝時間運距為1～3.0km時，車箱與鏟斗合理容積為（4～6）：12.3.3礦用汽車選型2024/3/2145大型露天礦普遍使用載重量為100~200t的電動輪汽車Cat797B型自卸汽車載重345t輪胎直徑4.03m，重5.3t。2024/3/2146（3）傳動機械傳動液壓傳動電力傳動2024/3/2147100T2024/3/21482024/3/21492.3.4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(diào)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2024/3/21502.3.5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。2汽車運輸2.3礦用汽車運輸計算2024/3/21522.3.1自卸汽車運輸能力

(1)臺班運輸能力：2汽車運輸2.3礦用汽車運輸計算（運輸能力和道路通過能力）t/臺班

式中，A——汽車臺班生產(chǎn)能力，t/臺班；q——汽車載重量，t;T——班工作時間，h；t——汽車完成一次運輸任務的周期，min；——汽車的載重量利用系數(shù)；——汽車工作時間利用系數(shù)。

t=裝載t+卸載t+運行t+調(diào)車t2024/3/21532.3.1自卸汽車運輸能力（2）自卸汽車工作臺數(shù)和在冊臺數(shù)計算：2汽車運輸2.3礦用汽車運輸計算（運輸能力和道路通過能力）式中，QB—露天礦每班運量，t/臺班；K2—班運量不均勻系數(shù)，1.1~1.15；K3—出車率，0.5~0.8。2024/3/21542.3.2道路通過能力單位時間內(nèi)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)）：2汽車運輸2.3礦用汽車運輸計算（運輸能力和道路通過能力）式中，v—汽車在計算區(qū)段內(nèi)的平均速度，km/h；n—車道數(shù)，單取0.5，雙取1.0；S—兩輛汽車之間的距離，30~50m；K—車輛行駛的不均衡系數(shù)，0.5~0.7。輛/h2024/3/2155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(diào)配3.1汽車運輸?shù)膬?yōu)缺點3.2礦山公路分類及特點3.3礦用汽車類型3.4汽車運輸計算3鐵路運輸2024/3/21573鐵路運輸鐵路運輸適用于儲量大、面積廣、運距長（超過5～6km）的露天礦和礦山專用線路鐵