長(zhǎng)距離曲線膠帶機(jī)在周油坊鐵礦運(yùn)輸設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王 鵬 王 倩)

(中冶京誠(chéng)(秦皇島)工程技術(shù)有限公司)

長(zhǎng)距離曲線膠帶機(jī)在周油坊鐵礦運(yùn)輸設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王 鵬 王 倩)

(中冶京誠(chéng)(秦皇島)工程技術(shù)有限公司)

安徽周油坊鐵礦長(zhǎng)距離曲線膠帶機(jī)全長(zhǎng)約10.8 km，全線共有6處水平轉(zhuǎn)彎，最小轉(zhuǎn)彎半徑800 m。上下帶面同時(shí)反向運(yùn)輸，共運(yùn)輸3類物料，總運(yùn)輸能力775萬t/a。通過詳細(xì)分析長(zhǎng)距離曲線膠帶機(jī)總體布置、設(shè)計(jì)參數(shù)及經(jīng)濟(jì)效益，為類似礦山復(fù)雜運(yùn)輸工況下實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離膠帶運(yùn)輸提供參考。

長(zhǎng)距離曲線膠帶機(jī) 上下帶面同時(shí)運(yùn)輸 總體布置 設(shè)計(jì)參數(shù) 經(jīng)濟(jì)效益

長(zhǎng)距離曲線膠帶機(jī)是中長(zhǎng)距離大功率散狀物料運(yùn)輸?shù)膶Ｓ迷O(shè)備，具有高效、環(huán)保，運(yùn)輸費(fèi)用相對(duì)其他運(yùn)輸方式經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。彎曲長(zhǎng)距離曲線膠帶機(jī)可根據(jù)地形和實(shí)際需要進(jìn)行布置，能夠繞開障礙物，有助于避免多條短膠帶組合中間轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)多的問題，降低建設(shè)費(fèi)用、物料損失和人工成本。 通過分析長(zhǎng)距離曲線膠帶機(jī)在周油坊鐵礦運(yùn)輸設(shè)計(jì)中的應(yīng)用成果，為類似礦山提供參考。

1 工程概況

周油坊鐵礦距重新集鐵礦約10 km，兩者均位于安徽霍邱礦區(qū)，合計(jì)儲(chǔ)量2.9億t。周油坊鐵礦和重新集鐵礦采礦規(guī)模均為450萬t/a，選礦廠在周油坊鐵礦區(qū)統(tǒng)一建設(shè)。重新集鐵礦采出的礦石由周油坊鐵礦—重新集鐵礦長(zhǎng)距離曲線膠帶機(jī)送至周油坊鐵礦選礦廠處理。利用曲線膠帶回程下帶面將周油坊鐵礦選礦廠的鐵精粉輸送至阜六鐵路大昌裝卸站，將周油坊鐵礦選礦廠的尾礦輸送至重新集鐵礦用于井下充填。

2 運(yùn)輸方案比較

2.1 運(yùn)輸物料

(1)鐵礦石。輸送量最大450萬t/a，原礦粒度12～0 mm，礦石密度3.36 t/m3，硬度11～18，運(yùn)距(重新集礦區(qū)—周油坊礦區(qū))約10.8 km。

(2)鐵精粉。輸送量100萬t/a，鐵精粉粒度200目，含量85%～90%，鐵精粉密度4.77 t/m3，硬度11～18，含水率15%，運(yùn)距(周油坊礦區(qū)—火車裝卸站)約6.4 km。

(3)尾礦。鐵精粉粒度-200目，含量60%，輸送量225萬t/a，尾礦密度2.78 t/m3，礦石硬度11～18、含水率15%～20%，運(yùn)距(周油坊礦區(qū)—重新集礦區(qū))約10.8 km。

2.2 運(yùn)輸方案

根據(jù)周油坊鐵礦和重新集鐵礦運(yùn)輸物料的特點(diǎn)，有膠帶運(yùn)輸和汽車運(yùn)輸2種方案供選擇，兩者經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比見表1。

表1 方案經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比 萬元

方案投資年經(jīng)營(yíng)費(fèi)可比費(fèi)用現(xiàn)值膠帶運(yùn)輸11505317241002汽車運(yùn)輸602793068086

由表1可知：膠帶運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)指標(biāo)初期投資較高，費(fèi)用現(xiàn)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于汽車運(yùn)輸，優(yōu)勢(shì)較明顯。此外，汽車運(yùn)輸存在生產(chǎn)組織困難，影響礦區(qū)道路通暢，易污染環(huán)境和增加礦石、精礦的運(yùn)輸途耗，采用膠帶運(yùn)輸可避免以上問題。

3 長(zhǎng)距離曲線膠帶機(jī)總體布置及設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1 總體布置

重新集礦區(qū)位于周油坊礦區(qū)西南約10 km處，兩礦間地形以低矮丘陵為主，地勢(shì)自北向南逐漸升高。周油坊長(zhǎng)距離曲線膠帶機(jī)頭部位于周油坊鐵礦區(qū)，尾部位于重新集鐵礦區(qū)，自北向南依次經(jīng)過8個(gè)村莊，共跨越23條鄉(xiāng)村道路及9條河溝，在2條110 kV 高壓輸電線路下穿過。為避讓現(xiàn)有地面設(shè)施，曲線膠帶機(jī)有6個(gè)水平曲線，曲率半徑分別為1 200，800，2 000 m。豎向沿自然地形標(biāo)高隨地形起伏架空，設(shè)有26個(gè)豎向曲線，凹弧段曲率和凸弧段曲率半徑為750～1 500 m。曲線膠帶機(jī)總體布置見圖1。

3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

曲線膠帶機(jī)除轉(zhuǎn)彎的曲線段外，其他部分的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法與普通直線帶式輸送機(jī)一致。其運(yùn)行均由驅(qū)動(dòng)裝置提供的驅(qū)動(dòng)力通過傳動(dòng)滾筒牽引輸送帶實(shí)現(xiàn)的，不同之處在于普通直線帶式輸送機(jī)兩端的張力作用于同一直線上，而曲線膠帶機(jī)轉(zhuǎn)彎段在平面起弧點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)兩端的張力方向存在一夾角，從而使得輸送帶單元沿其橫向的合力不均衡，轉(zhuǎn)彎段的設(shè)備提供1個(gè)向外的離心力，以平衡輸送帶張力的向心分力。

圖1 周油坊鐵礦膠帶輸送工程總體布置

3.2.1 膠帶機(jī)整體設(shè)計(jì)

長(zhǎng)膠帶總運(yùn)輸能力為上膠帶450萬t/a，下膠帶325萬t/a，上下膠帶同時(shí)運(yùn)輸。下膠帶尾礦和精礦運(yùn)輸時(shí)間實(shí)行交替運(yùn)輸如圖2所示。

圖2 礦石及精粉輸送示意

3.2.2 膠帶機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)

膠帶機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用優(yōu)化的S形曲線啟動(dòng)，通過變頻器可控停車，膠帶機(jī)參數(shù)見表2。

表2 膠帶機(jī)參數(shù)

4 結(jié) 語

經(jīng)估算，周油坊鐵礦膠帶輸送工程年作業(yè)成本3 172萬元，單位作業(yè)成本4.09元/t。完成運(yùn)輸任務(wù)膠帶機(jī)輸送方案比汽車運(yùn)輸方案多投資11 505萬元，但年經(jīng)營(yíng)費(fèi)減少4 758萬元，費(fèi)用現(xiàn)值減少27 084 萬元。該鐵礦膠帶運(yùn)輸工程設(shè)計(jì)能夠大幅度節(jié)約能源，較少環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)效益顯著，可為類似礦山實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離膠帶運(yùn)輸提供參考。

2015-07-24)

王 鵬(1983—)，男，工程師，066004 河北省秦皇島市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)龍海道71號(hào)。