履帶橋式排土機(jī)排土工藝及其在廢石排棄中的應(yīng)用

林 楊

（中國(guó)有色金屬建設(shè)股份有限公司，北京 100038）

大型露天礦山廢石場(chǎng)多為山坡地形，其單段排土段高度高，排土帶的寬度寬，懸臂式排土機(jī)作為連續(xù)排棄常用的排土設(shè)備，其很好的適應(yīng)了山坡露天的排土工藝，因而得到了廣泛的應(yīng)用，懸臂式排土機(jī)詳見圖1。

圖1 懸臂式排土機(jī)

但是使用懸臂式排土機(jī)排土，在排土初期需要使用汽車在排土場(chǎng)修筑初始路堤，工作量大。在地形較為平坦的排土場(chǎng)，由于排土場(chǎng)排土段高受到懸臂式排土機(jī)臂長(zhǎng)及排土場(chǎng)安全的限制，排土段高較低，致使單一排土帶容量小，排土機(jī)及其配套的移置式膠帶機(jī)需要頻繁的移設(shè)，影響排土效率，故在此情況下，可考慮采用履帶橋式排土機(jī)排土。

1 履帶橋式排土機(jī)及其結(jié)構(gòu)組成

目前，履帶橋式排土機(jī)多用于大型露天銅礦堆浸廠礦石的筑堆，應(yīng)用于排土場(chǎng)廢石排棄的實(shí)例較少，履帶橋式排土機(jī)詳見圖2。

圖2 履帶橋式排土機(jī)

履帶橋式排土機(jī)主要由可升降受料臂、卸料小車、排料臂、膠帶輸送機(jī)、桁架及履帶行走機(jī)構(gòu)組成。其中膠帶機(jī)通過桁架結(jié)構(gòu)由履帶行走機(jī)構(gòu)支撐，卸料小車布置于膠帶機(jī)上，將物料卸載至排料臂上，最終排至排土場(chǎng)。根據(jù)履帶橋式排土機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在不增加外部配重的情況下，其排料臂不宜過長(zhǎng)，但可根據(jù)需要將排料臂設(shè)計(jì)成單邊或雙邊排料。其長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需要確定，其長(zhǎng)度決定履帶行走機(jī)構(gòu)的數(shù)量，一般在30m～50m左右設(shè)置1套履帶行走及支撐機(jī)構(gòu)。履帶橋式排土機(jī)的結(jié)構(gòu)組成詳見圖3。

圖3 履帶橋式排土機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

根據(jù)廢石場(chǎng)的特點(diǎn)及排棄工藝要求，卸料臂有兩種配置形式：一種為單側(cè)卸料臂，即單邊卸料，詳見圖4；另一種為雙側(cè)卸料臂，即兩側(cè)均可卸料，詳見圖5。

兩種配置形式的履帶橋式排土機(jī)均采用后退式或前進(jìn)式排料。根據(jù)履帶橋式排土機(jī)的結(jié)構(gòu)及行走特點(diǎn)，前一種布置形式需在排料的末端準(zhǔn)備較大的場(chǎng)地，以便于履帶橋式排土機(jī)進(jìn)行回轉(zhuǎn)掉頭。后一種布置形式的履帶橋式排土機(jī)，在排料的末端不需要回轉(zhuǎn)場(chǎng)地，但要求履帶車具有后退的功能。

圖4 單側(cè)卸料臂配置圖

圖5 雙側(cè)卸料臂配置圖

2 排土工藝

履帶橋式排土機(jī)適用于廢石排棄量大、排土場(chǎng)地形較平坦的大型露天礦山的廢石排棄，具備上排或下排的排土能力。

橋式排土機(jī)由多組履帶式行走機(jī)構(gòu)支撐，對(duì)支撐面的要求較小，有利于排土帶的連續(xù)較快推進(jìn)。其排土工藝主要有前進(jìn)式下排排土法和后退式上排排土法。

2.1 前進(jìn)式下排排土法

下排采用前進(jìn)式排土，為提高下排排土段高，需在履帶行走機(jī)構(gòu)的位置上修筑初始路堤，以提高下排排土段高度，排土步驟如下：

第一步：修筑初始路堤。初始路堤的修筑可采用自卸汽車+推土機(jī)完成，初始路堤包括排土機(jī)初始路堤和膠帶機(jī)初始路堤，初始路堤的長(zhǎng)度及高度均較小。

排土機(jī)初始路堤只需要在履帶行走的部分修筑初始引導(dǎo)路堤，后可由履帶橋式排土機(jī)自筑，由此可見修筑初始路堤的工作量較小，初始路堤的修筑及布置詳見圖6。

圖6 初始路堤的修筑及布置

第二步：布置履帶橋式排土機(jī)。將履帶橋式排土機(jī)布置于修筑好的初始引導(dǎo)路堤，履帶橋式排土機(jī)的布置詳見圖7。

圖7 履帶橋式排土機(jī)的布置

第三步：履帶橋式排土機(jī)排土。布置于排土場(chǎng)的履帶橋式排土機(jī)一段的可升降受料臂與排土場(chǎng)外部的膠帶機(jī)銜接，外部膠帶機(jī)輸送的廢石通過可升降受料臂排至排土機(jī)，排土機(jī)上布置的卸料小車將物料卸載至排料臂，由排料臂排至廢石場(chǎng)。履帶橋式排土機(jī)排土詳見圖8。

圖8 (a) 排土機(jī)與外部膠帶機(jī)的銜接

圖8 (b) 履帶橋式排土機(jī)排土

2.2 后退式上排排土法

上排采用后退式排土。后退式排土初始路堤的修筑與前進(jìn)式排土類似，排土機(jī)初始路堤也只需修筑初始引導(dǎo)路堤。雙側(cè)排料臂的履帶橋式排土機(jī)是此排土工藝的最佳選擇。布置好履帶橋式排土機(jī)后，位于前進(jìn)方向一側(cè)的排料臂向初始路堤排料，保證排土機(jī)履帶行走機(jī)構(gòu)沿水平方向前進(jìn)，位于另一側(cè)的排料臂向廢石場(chǎng)排放廢石。由于受經(jīng)濟(jì)合理的排料臂的長(zhǎng)度限制，其上排排土高度受到限制，排土段高一般小于15m。后退式上排排土方法詳見圖9。

圖9 后退式上排排土方法

3 履帶橋式排土機(jī)在排巖中的應(yīng)用

目前，該設(shè)備主要應(yīng)用于大型露天銅礦礦石堆浸場(chǎng)的筑堆，在排土場(chǎng)的應(yīng)用實(shí)例較少。墨西哥銅業(yè)集團(tuán)（Grupo Mexico）下屬的卡納內(nèi)阿銅礦（Cananea Copper Mine）排土場(chǎng)應(yīng)用了3臺(tái)該設(shè)備（分三期投入），排土機(jī)長(zhǎng)度均為225m。在1995年第一臺(tái)設(shè)備投入使用，排土能力為3000t/h；在1996年第二臺(tái)設(shè)備投入使用，排土能力為3400t/h；在2007年第三臺(tái)設(shè)備投入使用，排土能力為3200t/h。

4 結(jié)語

履帶橋式排土機(jī)雖然排土段高較低，但其排土帶寬度大（根據(jù)工作面設(shè)置，可達(dá)1000m以上），排土帶容量大，作為連續(xù)輸送設(shè)備，輸送能力大，排料效率高，由于履帶數(shù)量較多故對(duì)承載面要求較低，移設(shè)方便。履帶橋式排土機(jī)主要適用于地形較平坦，工作面大的排土場(chǎng)，其作為排土場(chǎng)排土設(shè)備具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）多個(gè)履帶行走機(jī)構(gòu)支撐，其自身重量分布于多個(gè)支撐點(diǎn)，故履帶行走機(jī)構(gòu)對(duì)地比壓小，對(duì)地面的承載要求低，排土場(chǎng)地面局部地面的變化不影響其安全的運(yùn)行。

（2）形成的排土帶表面平整，需推土機(jī)二次平整的土方量少，有利于節(jié)省經(jīng)營(yíng)費(fèi)用。

（3）排土段升高時(shí)，可通過自身修筑上升路堤，完成升段，不需要自卸汽車修筑路堤，移設(shè)前后的準(zhǔn)備工作相對(duì)簡(jiǎn)單。

（4）單一排土帶容量大，一次移設(shè)后連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，排土效率高。

鑒于履帶橋式排土機(jī)的上述優(yōu)點(diǎn)，在大型露天礦山地形較平坦的排土場(chǎng)采用履帶橋式排土機(jī)排土就具有較大的優(yōu)勢(shì)。