池州礦山物料輸送專用線工程技術(shù)方案

王秀云，周 啟

（中煤科工集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽 110015）

池州礦山物料輸送專用線工程技術(shù)方案

王秀云，周 啟

（中煤科工集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽 110015）

論述了安徽省池州市貴池區(qū)礦山物料輸送專用線工程技術(shù)方案。從工程實(shí)際特點(diǎn)出發(fā)，分析了集散地設(shè)置的必要性及采取的工藝方式、平面布置情況；依據(jù)輸送廊道選線原則，闡述了長距離帶式輸送機(jī)選線方案并通過對(duì)比分析確定最終推薦方案。

集散地；主輸送廊道；長距離帶式輸送機(jī)

0 引 言

安徽省池州市貴池區(qū)礦山物料輸送專用線項(xiàng)目位于池州市貴池區(qū)，該項(xiàng)目采用PPP模式，擬由池州市貴池區(qū)政府和投資企業(yè)共同建設(shè)。

池州市位于安徽省西南部，長江下游南岸,轄區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源及其豐富。境內(nèi)礦產(chǎn)資源主要集中于貴池區(qū)南部齊石公路沿線的棠溪、梅街和里山鎮(zhèn)以及318國道附近的涓橋鎮(zhèn)。目前礦產(chǎn)資源運(yùn)輸方式是通過汽車短途運(yùn)輸至長江岸邊，再由船運(yùn)至長江沿線城市。此種運(yùn)輸方式貨物損耗高、環(huán)境污染大、影響沿線旅游資源開發(fā)，而且運(yùn)輸?shù)缆肪S護(hù)成本也較高。

根據(jù)池州市貴池區(qū)發(fā)展規(guī)劃，擬在梅街鎮(zhèn)經(jīng)里山鎮(zhèn)至長江碼頭間修建礦產(chǎn)品運(yùn)輸廊道，將棠溪、梅街和里山鎮(zhèn)的礦產(chǎn)品通過帶式輸送機(jī)廊道運(yùn)送至長江碼頭，再通過船運(yùn)送至長江沿線城市，解決原有運(yùn)輸方式不足的問題。

由于本礦石輸送系統(tǒng)沿線各礦山企業(yè)分布較為分散，不同礦山企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模各不相同，為便于運(yùn)輸，設(shè)計(jì)考慮在梅街和里山鎮(zhèn)分別設(shè)置礦產(chǎn)品集散地。規(guī)模較小的礦山企業(yè)將本企業(yè)的礦產(chǎn)品通過汽車短途運(yùn)輸至就近集散地，對(duì)于具有一定規(guī)模且與主廊道搭接較為方便的礦山企業(yè)通過建立帶式輸送機(jī)支廊道的形式與本礦石輸送系統(tǒng)進(jìn)行。

本工程主要包括集散地、主輸送廊道及碼頭3個(gè)部分，著重論述集散地和主輸送廊道的相關(guān)內(nèi)容。

1 集散地

1.1 集散地設(shè)置的目的

1）由于各礦山企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模相對(duì)較小，其通往集散地的支線通道輸送能力較低，為保證主運(yùn)輸系統(tǒng)的輸送效率，在各鎮(zhèn)礦山企業(yè)相對(duì)集中的位置設(shè)置集散地，可將各礦產(chǎn)品進(jìn)行儲(chǔ)存后，以較大能力高效外運(yùn)，實(shí)現(xiàn)集散地前后輸送能力不匹配的緩沖。

2）整個(gè)系統(tǒng)涉及礦石接受、運(yùn)輸及碼頭的外運(yùn)等多個(gè)環(huán)節(jié)，為確保系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行，設(shè)置集散地礦石儲(chǔ)存系統(tǒng)，有利于對(duì)多種礦產(chǎn)品進(jìn)行分時(shí)調(diào)度，高效運(yùn)輸。

1.2 集散地的位置

集散地選址原則：①集散地應(yīng)盡量靠近礦山集中的位置；②集散地應(yīng)盡量靠近大型礦山企業(yè)以便于與主廊道的搭接；③集散地應(yīng)盡量遠(yuǎn)離村莊；

基于以上原則，結(jié)合政府的用地等情況，確定2個(gè)集散地的位置：①梅街集散地：設(shè)置于梅街鎮(zhèn)老鋼廠新村以東，白洋河以北，汪家山以西區(qū)域。該處位于山坡較平坦地段，南距齊石公路約500 m；②里山集散地：設(shè)置于華嶺方村以南，白洋村以北，白洋河與齊石公路之間，靠近齊石公路，距離里山礦業(yè)直線距離0.7 km。

1.3 集散地的工藝布置

集散地主要由儲(chǔ)料場(chǎng)、筒倉、相互連接的帶式輸送機(jī)和振動(dòng)給料機(jī)等組成。針對(duì)儲(chǔ)料場(chǎng)設(shè)計(jì)考慮2種方案：

方案1：汽車堆料，取料機(jī)取料，儲(chǔ)料場(chǎng)設(shè)穹頂罩棚。該方案是礦山企業(yè)將礦產(chǎn)品短途運(yùn)輸至集散地儲(chǔ)料場(chǎng)進(jìn)行堆料，通過取料機(jī)將礦產(chǎn)品取至取料帶式輸送機(jī)上，再通過帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至筒倉進(jìn)行存貯。該方案環(huán)保性能好，推土機(jī)輔助作業(yè)量小。

方案2：汽車堆料，地下暗道振動(dòng)給料機(jī)取料。該方案是礦山企業(yè)將礦產(chǎn)品短途運(yùn)輸至集散地儲(chǔ)料場(chǎng)進(jìn)行堆料，通過儲(chǔ)料場(chǎng)下的振動(dòng)給料機(jī)將礦產(chǎn)品卸載至地下暗道帶式輸送機(jī)，再通過帶式輸送機(jī)將礦產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)至筒倉進(jìn)行存貯。該方案環(huán)保性能差，推土機(jī)輔助作業(yè)量大。

綜合考慮，設(shè)計(jì)選用方案1。取料機(jī)取料方案如圖1和地下暗道振動(dòng)給料取料方案如圖2。

圖1 取料機(jī)取料方案（方案1）

1）梅街集散地。梅街集散地主要考慮棠溪鎮(zhèn)和梅街鎮(zhèn)規(guī)模較小的礦山企業(yè)通過汽車運(yùn)輸至該集散地進(jìn)行緩沖。根據(jù)提供的調(diào)研資料，棠溪鎮(zhèn)共有16家礦山企業(yè)，梅街鎮(zhèn)共有34家礦山企業(yè)，預(yù)計(jì)2016年棠溪鎮(zhèn)和梅街鎮(zhèn)可以通過輸送廊道外銷的非金屬礦山企業(yè)分別為5家和6家，生產(chǎn)能力分別為2.7 Mt/a和5.00 Mt/a[1]，具有一定規(guī)模自建支廊道與本輸送廊道搭接，剩下的其它礦山企業(yè)則通過汽車短途運(yùn)輸將礦產(chǎn)品運(yùn)至梅街集散地進(jìn)行存貯。

考慮到棠溪鎮(zhèn)及梅街鎮(zhèn)礦產(chǎn)品數(shù)量多，梅街集散地設(shè)置4個(gè)儲(chǔ)量為15 000 t筒倉進(jìn)行緩沖，地面設(shè)置儲(chǔ)量為40 000 t的料場(chǎng)，料場(chǎng)設(shè)置穹頂罩棚，總儲(chǔ)量為100 000 t，可以同時(shí)存儲(chǔ)6種不同的礦產(chǎn)品，約為棠溪鎮(zhèn)和梅街鎮(zhèn)采用汽車短途運(yùn)輸?shù)V產(chǎn)品6 d的儲(chǔ)量。

2）里山集散地。根據(jù)提供的調(diào)研資料，里山鎮(zhèn)共有9家礦山企業(yè)，預(yù)計(jì)2016年可以通過輸送廊道外銷的非金屬礦山企業(yè)4家，生產(chǎn)能力約4.00 Mt/a，具有一定規(guī)模自建支廊道與本輸送廊道搭，其它的礦山企業(yè)則通過汽車短途運(yùn)輸將礦產(chǎn)品運(yùn)至里山集散地進(jìn)行存貯。

由于里山集散地主要負(fù)責(zé)棠溪至里山段輸送廊道與里山至碼頭段輸送廊道間輸送能力不均衡的調(diào)整，對(duì)棠溪和梅街的礦產(chǎn)品進(jìn)行一定的緩沖，同時(shí)為里山鎮(zhèn)一些規(guī)模相對(duì)較小礦山企業(yè)通過汽車短途運(yùn)輸至集散地進(jìn)行緩沖。因此，里山集散地是整個(gè)礦產(chǎn)品運(yùn)輸調(diào)度的關(guān)鍵點(diǎn)，儲(chǔ)礦能力較大。里山集散地共設(shè)置4個(gè)儲(chǔ)量為15 000 t筒倉進(jìn)行緩沖，地面設(shè)置儲(chǔ)量為30 000 t的料場(chǎng)，總儲(chǔ)量為9×104t，可以同時(shí)存儲(chǔ)6種不同的礦產(chǎn)品。為里山鎮(zhèn)采用汽車短途運(yùn)輸?shù)牡V山分配一個(gè)筒倉，其余3個(gè)筒倉作為棠溪鎮(zhèn)和梅街鎮(zhèn)礦產(chǎn)品的緩沖倉，約為里山鎮(zhèn)采用汽車短途運(yùn)輸?shù)牡V產(chǎn)品7天的儲(chǔ)量。

梅街集散地與里山集散地平面布置示意圖如圖3和圖4。

圖2 地下暗道振動(dòng)給料機(jī)取料方案（方案2）

2 主輸送廊道

2.1 輸送廊道平面線路選擇原則

圖3 梅街集散地平面布置示意圖

圖4 里山集散地平面布置示意圖

考慮到線路途經(jīng)地區(qū)為植被茂密、水系發(fā)達(dá)，生態(tài)環(huán)境良好，平面選線主要的原則如下：

①盡量避免通過相對(duì)集中的居民區(qū)和降低因線路運(yùn)營帶來的環(huán)境和噪聲污染污染，以減少拆遷對(duì)居民帶來的影響和最大限度地減少由此可能引發(fā)的糾紛；②避開地形復(fù)雜的丘陵，選擇比較平緩的線路；③盡量減少大填大挖而引起的生態(tài)環(huán)境破壞；④盡量躲避高山、湖泊、和風(fēng)景區(qū)等復(fù)雜地形；⑤盡可能的靠近既有道路，便于施工、安裝、維護(hù)檢修和運(yùn)營管理。

2.2 輸送廊道縱面線路選擇原則

輸送廊道縱面線路選擇原則為：①盡量減少隧道、減少大開挖；②跨越公路時(shí)，保證公路上方規(guī)定的凈空；③即使占用耕地也要保證絕大部分輸送機(jī)下方凈空大于3 m，保證項(xiàng)目運(yùn)行時(shí)不影響絕大部分輸送機(jī)下方的耕種、通行；④保證基本不破壞耕地的地表；⑤在經(jīng)過居民聚集處保證不影響居民正常生活、通行。

帶式輸送機(jī)縱面地形連綿起伏，經(jīng)過的山勢(shì)陡峭居多，村路、公路、河流、溝渠交錯(cuò)出現(xiàn)；地上大部分是基本農(nóng)田、旱地，間有草地、林地，線路附近有多處村莊。

地形地貌、地上物分布狀況決定了帶式輸送機(jī)的縱面線上隧道、挖方、棧橋交錯(cuò)存在，減少隧道、挖方與降低棧橋高度是很難兼得，通過帶式輸送機(jī)自身的凸凹弧設(shè)計(jì)，可以進(jìn)行適度兼顧。

2.3 主輸送廊道

主輸送廊道起點(diǎn)為梅街集散地，終點(diǎn)為長江碼頭，總體走向?yàn)橛赡现廖鞅薄Ｍㄟ^對(duì)帶式輸送機(jī)平面、縱向線路布置各種工況下的靜態(tài)計(jì)算和動(dòng)態(tài)分析，最終確定方案1輸送系統(tǒng)由5條帶式輸送機(jī)組成；方案2輸送系統(tǒng)由6條帶式輸送機(jī)組成。為了清晰簡潔地描述該輸送系統(tǒng)，將主輸送廊道分為2部分：中段輸送子系統(tǒng)和北段輸送子系統(tǒng)[2]。主輸送廊道平面示意圖如圖5。

圖5主輸送廊道平面示意圖

1）中段輸送子系統(tǒng)。針對(duì)該輸送子系統(tǒng)，設(shè)計(jì)布置了2種方案。

方案1：礦產(chǎn)品從梅街集散地筒倉通過振動(dòng)給料機(jī)卸載至103帶式輸送機(jī)，103帶式輸送機(jī)向西北經(jīng)峽川村西和老屋里西通過103轉(zhuǎn)載站將物料卸載至104帶式輸送機(jī)；104帶式輸送機(jī)向西北經(jīng)張村西、聯(lián)莊東、王家畈東和白果樹東跨越齊石公路和白洋河，之后經(jīng)鐵路畢東將物料卸載至里山集散地筒倉進(jìn)行緩沖。本段輸送子系統(tǒng)由2條帶式輸送機(jī)組成，總長度為13.79 km，裝機(jī)功率為6 700 kW[3]。

方案2：礦產(chǎn)品從梅街集散地筒倉通過通過振動(dòng)給料機(jī)卸載至201帶式輸送機(jī)，201帶式輸送機(jī)向西北跨越白洋河，經(jīng)梅街鎮(zhèn)再次跨越白洋河，最后經(jīng)邱村西通過201轉(zhuǎn)載站將物料轉(zhuǎn)載至202帶式輸送機(jī)；202帶式輸送機(jī)連續(xù)兩次跨越白洋河，之后經(jīng)牌坊村東、潘村東再次跨越白洋河，最后經(jīng)鐵路畢西將物料卸載至里山集散地筒倉進(jìn)行緩沖。本段輸送子系統(tǒng)由2條帶式輸送機(jī)組成，總長度為16.381 km，裝機(jī)功率為7 600 kW。中段2方案主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1 中段兩方案主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

方案1除隧道較方案2長外，其余指標(biāo)均優(yōu)于方案2，方案2線路長、占地多，白洋河兩岸村莊多，拆遷量大，由于白洋河彎曲多，交叉角小，先后6次跨越白洋河，跨河跨度大，對(duì)白洋河會(huì)造成一定影響，綜合分析，中段方案1作為推薦方案[4]。

2）北段輸送子系統(tǒng)。針對(duì)該輸送子系統(tǒng)，設(shè)計(jì)布置了2種方案。

方案1：105帶式輸送機(jī)向西北經(jīng)象山村南、嶺上村東從萬羅山風(fēng)景區(qū)西側(cè)繞過，之后穿過復(fù)興村、穿越滬渝高速公路和銅九鐵路、沿白洋河西側(cè)通過寧宜城際鐵路南側(cè)的104轉(zhuǎn)載站將物料卸載至106帶式輸送機(jī)；106帶式輸送機(jī)沿寧宜城際鐵路向西跨越318國道和秋浦河后經(jīng)105轉(zhuǎn)載站將物料卸載至107帶式輸送機(jī)；107帶式輸送機(jī)向西北穿越寧宜城際鐵路、經(jīng)方家沖東、前里陳東上跨S321，之后經(jīng)港西村西、王行村后將物料卸載至碼頭堆場(chǎng)。本段輸送子系統(tǒng)由 3條帶式輸送機(jī)組成，總長度為25.272 km，裝機(jī)功率為14 560 kW[5]。

方案2：203帶式輸送機(jī)向西經(jīng)張村北、五嶺村北、上嶺方村南通過202轉(zhuǎn)載站將物料卸載至204帶式輸送機(jī)；204帶式輸送機(jī)繼續(xù)向西經(jīng)洪村南、吳村北、上跨318國道和滬渝高速公路、下穿銅九鐵路，之后經(jīng)洪橋村南下穿（暫定）濟(jì)祁高速（未建）后通過203轉(zhuǎn)載站將物料卸載至205帶式輸送機(jī)；205帶式輸送機(jī)沿濟(jì)祁高速公路向西北跨越秋浦河、下穿寧宜城際鐵路后通過204轉(zhuǎn)載站將物料卸載至206帶式輸送機(jī)；206帶式輸送機(jī)沿濟(jì)祁高速公路向北經(jīng)同心村東、肖山張家東、上跨S321，之后經(jīng)三聯(lián)村東、古中村東將物料卸載至碼頭堆場(chǎng)。本段輸送子系統(tǒng)由4條帶式輸送機(jī)組成，總長度為31.657 km，裝機(jī)功率為18 960kW[6]。

北段兩方案主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見表2，優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見表3。

表2 北段兩方案主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

表3 北段兩方案主要優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

方案1除了拆遷多36戶和穿越杏花村旅游區(qū)外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于方案2，尤其是線路長度和隧道長度兩方面，方案1比方案2均減少達(dá)6 km以上，投資相差較多，方案1雖然穿越了杏花村旅游區(qū)，但躲開了核心區(qū)，并借助寧宜城際鐵路穿越杏花村的通道，使其對(duì)杏花村旅游區(qū)的影響降至最低。因此確定方案1為推薦方案[7]。

3 結(jié)語

本工程地面設(shè)施主要包括主輸送廊道和集散地2大部分，地面設(shè)施較少，但本工程主輸送廊道均為長距離帶式輸送機(jī)。工程所在地區(qū)多山地、丘陵，地形起伏大，地面水系發(fā)達(dá)，沿線耕地、林地、村莊及礦山分布較為密集，因此選線難度較大，帶式輸送機(jī)主線的線路選擇為該工程總平面布置的重點(diǎn)與難點(diǎn)，本工程在進(jìn)行輸送線路的選擇上，結(jié)合礦區(qū)分布情況、地形地貌、工程量、拆遷、占地及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等情況綜合考慮后確定最終推薦方案。

［1］ GB50197—2015煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國計(jì)劃出版社，2015.

［2］ 陳洪亮.長距離帶式輸送機(jī)輸送系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)［J］.露天采礦技術(shù)，2017（1）：4-8

［3］ DTⅡ(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］．北京：冶金工業(yè)出版社，2003.

［4］ 金豐民，王瑀，張榮建，等.帶式輸送機(jī)實(shí)用技術(shù)［M］．北京：冶金工業(yè)出版社，2012．

［5］ GB50431—2008帶式輸送機(jī)工程設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．北京：中國計(jì)劃出版社，2008.

［6］ 宋偉剛.通用帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［7］ 張振文，宋偉剛.帶式輸送機(jī)工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用［M］．北京：冶金工業(yè)出版社，2015.

【責(zé)任編輯：解連江】

Engineering technology scheme of conveying special line for mine material in Chizhou

WANG Xiuyun,ZHOU Qi
(China Coal Technology and Engineering Group Shenyang Design&Research Institute,Shenyang 110015,China)

The article discusses the engineering technology scheme of mine material conveying special line in Guichi district of Chizhou.Based on the actual engineering characteristics，the article analyzes the necessity of collecting and distributing centre setting up and process methods layout.According to the principle of the main conveying system，the author introduces long distance belt conveyor line selection scheme and determines the final recommendation scheme through the comparative analysis.

collecting and distributing centre;main conveying system;long distance belt conveyor

TD57

B

1671－9816（2017）06－0048－05

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.06.014

王秀云，周啟.池州礦山物料輸送專用線工程技術(shù)方案［J］.露天采礦技術(shù)，2017，32（6）：48-51.

2017-02-24

王秀云（1978—），女，遼寧朝陽人，高級(jí)工程師，學(xué)士，2001年畢業(yè)于遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造工藝與設(shè)備專業(yè)，現(xiàn)就職于中煤科工集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院有限公司，主要從事煤炭工程機(jī)械專業(yè)的技術(shù)工作。