第4章 露天矿运输-1(余德运)教材

第三章露天矿运输1概述2汽车运输3铁路运输4带式输送机运输√5联合运输第三章露天矿运输1概述1.1露天矿运输的任务1.2露天矿运输的基本特点1.3露天矿运输的基本要求1.4露天矿常用的运输方式及其适用条件1概述1.1露天矿运输的任务1.矿石→选矿厂，破碎站，储矿场2.剥离岩土→排土场3.人员/设备/材料→作业地点1概况1.2露天矿运输的基本特点1、单向运输；2、路的等级较低、坡度较大；4、运输车辆吨位大，路的运输强度大；3、运输网络展线的空间狭小；5、路在台阶上经常移设；1概况1.3露天矿运输的基本要求1、运距最短；2、运输线路尽量固定，移动设备重量最小；4、运输设备容积/强度要与采装卸设备、矿岩适应；3、采用简单的运输方式和较少的运输设备类型；5、所选用的运输方式工作可靠、连续性好；6、运输方式应保证工作安全且采矿成本最低。1概况1.4露天矿常用运输方式露天矿常用运输方式汽车运输铁路运输提升机运输带式输送机运输重力运输水力运输联合运输汽车与铁路汽车与胶带汽车与提升机或溜井国内外广泛应用国内占较大比重,用于凹矿浅部/地面连续运输间断运输2.1汽车运输的优缺点2.2矿山公路分类及特点2.3矿用汽车类型2.4汽车运输计算2汽车运输矿用自卸汽车装载能力为330吨爬坡能力大,一般为8%，最大达15%2汽车运输2.1汽车运输的优缺点优点1、机动灵活、调运方便；2、爬坡能力强，转弯半径小，基建工程量小；3、便于采用就近分散排土场或高段排土场；5、道路修筑和养护简单；4、便于采用移动坑线开拓及分期或分区开采；6、运输工作组织简单。2汽车运输2.1汽车运输的优缺点缺点1、经济合理运距较短，一般2.5~3km;2、受气候影响较大，恶劣天气条件下行车困难；3、深凹露天矿汽车运输容易造成坑内空气污染。矿用公路的特点：断面形状复杂线路坡度大曲线半径小运量和行驶车辆载重量大相对服务年限短

所以，要求公路结构简单，并具有相对的坚固性和耐磨性2汽车运输2.2矿山公路的分类2汽车运输2.2矿山公路的分类及特点矿用运输公路分类按用途分:生产公路辅助公路按性质和所在位置分:运输干线运输支线辅助线路按服务年限分:固定公路半固定公路临时性公路按行车速度和密度分:Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级运输矿岩的公路运输干线运输支线辅助线路2汽车运输2.2矿山公路的分类露天采场出入沟卸矿点和排土场连接各开采水平、排土水平运输干线通往辅助性设施的道路炸药库变电站水源地检修站尾矿坝运输干线运输支线固定公路半固定公路临时性公路2汽车运输2.2矿山公路的分类采场出入沟及地表永久性公路服务年限3年以上服务年限1~3年服务年限1年以内通往采场工作面和排土场作业线的公路采掘工作面和排土线的公路，它随采掘工作线和排土线的推进而不断地移动，又称移动公路。公路等级矿山规模与公路性质运输量(万吨/年)行车密度(辆/小时)设计行车速度(Km/h)Ⅰ大型露天矿固定干线>1300>7535Ⅱ大型露天矿固定干线240～130030～7525Ⅲ中小型露天矿固定干线及支线<240<3020Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级按行车速度和密度分:半填半挖方路基矿山公路路基类型填方路基挖方路基2汽车运输公路的部分平面要素示意图2024/3/21202汽车运输2.3矿用汽车选型21

2.3.1、矿用自卸汽车的发展、生产、应用

生产：

国外厂家及产品：

美国利勃海尔采矿设备公司（Liebherr）：

位于美国弗吉尼亚州。

T282：327t，14.5×8.7×6.5m；

T282B：363t，车厢举升后，总高度达13.9m；

电动轮-交流。22

利勃海尔T282B（363t）23

2.3.1、矿用自卸汽车的发展、生产、应用

生产：

国外厂家及产品：

美国卡特彼勒公司（Caterpillar）：

CAT777：86t；CAT785：136t；CAT789：177t；

CAT793：218t，CAT797：327t；

CAT797B：345t，14.53×9.761×7.6，轮胎直径

4.03m，重5.3t，造价2.9万美元；

机械传动。24

卡特彼勒797B（345t）25

2.3.1、矿用自卸汽车的发展、生产、应用

生产：

国外厂家及产品：

尤克利德-日立（Euclid-Hitachi）：

被VME公司兼并，保留尤克利德系列；

（VME——V：瑞典沃尔沃Volvo，M：美国米西干Michigan，E：美国尤克利德Euclid，总部设在布鲁塞尔）：

EH4500：254t，电-交流；

EH5000：318t，电-交流。

26

尤克利德EH5000（318t）27

2.3.1、矿用自卸汽车的发展、生产、应用

生产：

国内厂家及产品：

内蒙古北方重型汽车股份有限公司：

成立于1988年，生产美国特雷克斯尤尼特瑞格系列产品20～120t级矿用自卸汽车。目前主要为3305型32t、3307型45t、3311型85t、TR50型45t、TR100型91t矿用自卸汽车及改装的矿用洒水专用车。另外还可根据市场需求生产铰接式工程自卸汽车。

该公司已与特雷克斯签协议，合作生产120t-360t的电动轮卡车。

28

北方重汽TerexT50（45t）29

2.3.1、矿用自卸汽车的发展、生产、应用

生产：

国内厂家及产品：

本溪北方机械重汽有限责任公司（本溪重型汽车厂）：

建于1950年，重型卡车起步于70年代，80年代生产108t卡车，后来停产；

目前生产BZQ31470型85t、BZQ31120型68t、BZQ3950型55t、、BZQ3770型45t、BZQ3630型35t、BZQ3371型22t矿用自卸汽车及改装的矿用洒水专用车。

30

本溪北方重汽BZQ31120（68t）31

2.3.1、矿用自卸汽车的发展、生产、应用

生产：

国内厂家及产品：

湘潭电机股份有限公司：

创建于1936年，1953年更名为湘潭电机厂，1999年改现名；

1977年5月研制出国产第一台SF3100型108t电动轮自卸车，1988年SF3102型108t电动轮自卸车；

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

SF32601型154t。32

湘潭电机SF32601（154t）33

2.3.1、矿用自卸汽车的发展、生产、应用

生产：

国内厂家及产品：

中环动力（北京）重型汽车有限公司：

北京重型汽车制造厂与新加坡科技动力公司的合资企业，于2004年4月成立；

生产BJZ3364型20t、BJZ3380型22t、BJZ3420型25t、BJZ3530型32t矿用自卸汽车。

34

北京重汽BJZ3530（32t）35

2.3.1、矿用自卸汽车的发展、生产、应用

生产：

国内厂家及产品：

北京首钢重型汽车制造厂：

北京首钢重型汽车制造厂的前身是首钢重型汽车公司，始建于1991年；

生产SGA3550型32t、SGA3722型42t、（与白俄罗斯合作)生产7555B型55t、75131型130t汽车。

36

首钢重汽75131（130t）37

2.3.1、矿用自卸汽车的发展、生产、应用

国内应用：

安太堡：

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

黑岱沟：

SF3102/108、630E/154；

霍林河：SF3102；伊敏河：SF3102；

哈尔乌素：

MT5500B/326、MT4400AC/236

38

2.3.2、特殊类型矿用自卸汽车

（1）、架线式：

架线式电动轮汽车上世纪70年代初就在加拿大卡捷（Cartier）铁矿的拉克珍妮露天矿试验成功并在该矿全面使用，直至闭坑；

架线式电动轮汽车在特定条件下使用虽有许多明显的效益，但这主要是一种“以电节油”的方式，其电气系统比较复杂，汽车的动力转换装置、集电器和架空动力线的设计制造和安装，技术难度都较大，对运输道路的质量要求又很严格，整个系统的投资较高。因此，在电力资源比较短缺而柴油资源又比较丰富的地区，或者固定线路不长而坡度又不大的露天矿，是否应当采用，则要通过具体技术经济论证方能确定。41

2.3.2、特殊类型矿用自卸汽车

（2）、铰接式：

铰接式自卸汽车，是指驾驶室与车体之间具有铰接点和摆动环的自卸汽车。其中，摆动环允许前车架相对于车体独立转动，铰接点允许前车架相对后车架达到45°转向角，从而实现转向功能。当在不平坦的路面行驶时，能够保证所有车轮与地面接触，以维持整体的稳定性、通过性和最大负荷。

铰接式自卸车大部分采用液力机械传动，少部分采用电力机械传动。42

铰接式汽车43

2.3.2、特殊类型矿用自卸汽车

（3）、无人驾驶汽车：

随着全球定位系统(GPS)在大型露天矿山生产与管理系统中的扩大使用，无人驾驶汽车技术也已实现。早在上世纪80年代后期，卡特彼勒公司就用785型汽车研究无人驾驶技术。1994年．该公司首次将2台机器人化的777型矿用汽车应用到美国矿山运输系统中。小松公司则从1990年初开始研究无人驾驶汽车，于1992年用1台载重77t的HP785型汽车在水泥公司一个采石场进行无人驾驶试验。1995年又以85t汽车装备6种计算机控制器，制成无人驾驶汽车。运至澳大利亚昆士兰矿试验试验的结果表明，此种汽车可降低每吨矿石成本15％～18％。2024/3/2144（1）汽车类型后卸式汽车:适于在不同条件下运输各种物料拖拉牵引的半拖车：适于坡度小而运距大的条件拖车：同上（2）载重车铲容积比：汽车车厢容积/挖掘机斗容汽车车厢偏小：延长装车对准时间和卸载时间

偏大：增大汽车停车待装时间运距为1～3.0km时，车箱与铲斗合理容积为（4～6）：12.3.3矿用汽车选型2024/3/2145大型露天矿普遍使用载重量为100~200t的电动轮汽车Cat797B型自卸汽车载重345t轮胎直径4.03m，重5.3t。2024/3/2146（3）传动机械传动液压传动电力传动2024/3/2147100T2024/3/21482024/3/21492.3.4电动轮自卸汽车的主要优点：传动系统结构简单可靠，制停准确自动调速，运行操作平稳设备完好率高，维修工作量小，维修费用低牵引性能好，爬坡能力强运输效率高，成本低，经济效果好缺点：自重大，涉水高度小2024/3/21502.3.5矿用自卸汽车结构要求车体和底盘结构应具有足够的坚固性，并有减振性能良好的悬挂装置；（装车、颠簸）运输硬岩的车体必须采用耐磨而坚固的金属结构卸载时应机械化，而且动作迅速；司机顶棚上应有保护板，对于含有害矿尘的矿山，司机室要封闭，最好能够强制通风；制动装置要可靠，起步加速性能和通过性能应良好；司机劳动条件要好，驾驶操纵轻便，视野开阔。2汽车运输2.3矿用汽车运输计算2024/3/21522.3.1自卸汽车运输能力

(1)台班运输能力：2汽车运输2.3矿用汽车运输计算（运输能力和道路通过能力）t/台班

式中，A——汽车台班生产能力，t/台班；q——汽车载重量，t;T——班工作时间，h；t——汽车完成一次运输任务的周期，min；——汽车的载重量利用系数；——汽车工作时间利用系数。

t=装载t+卸载t+运行t+调车t2024/3/21532.3.1自卸汽车运输能力（2）自卸汽车工作台数和在册台数计算：2汽车运输2.3矿用汽车运输计算（运输能力和道路通过能力）式中，QB—露天矿每班运量，t/台班；K2—班运量不均匀系数，1.1~1.15；K3—出车率，0.5~0.8。2024/3/21542.3.2道路通过能力单位时间内通过某一区段的车辆数。

一般选车流最集中的区段进行计算，如出入沟、平面交叉路口等。计算公式如下（每小时通过的车辆数）：2汽车运输2.3矿用汽车运输计算（运输能力和道路通过能力）式中，v—汽车在计算区段内的平均速度，km/h；n—车道数，单取0.5，双取1.0；S—两辆汽车之间的距离，30~50m；K—车辆行驶的不均衡系数，0.5~0.7。辆/h2024/3/2155汽车与挖掘机之间的重分配问题必须满足的基本条件：供一定的挖掘机组（货流）用的有限汽车数派往单一挖掘机的汽车数不应超过规定的最大允许汽车数汽车的分配应保证挖掘机最大均衡地完成班生产计划工作量

经济角度采用智能控制系统进行调配3.1汽车运输的优缺点3.2矿山公路分类及特点3.3矿用汽车类型3.4汽车运输计算3铁路运输2024/3/21573铁路运输铁路运输适用于储量大、面积广、运距长（超过5～6km）的露天矿和矿山专用线路铁