王 鵬 王 倩)

(中冶京誠(秦皇島)工程技術有限公司)

長距離曲線膠帶機在周油坊鐵礦運輸設計中的應用

王 鵬 王 倩)

(中冶京誠(秦皇島)工程技術有限公司)

安徽周油坊鐵礦長距離曲線膠帶機全長約10.8 km，全線共有6處水平轉(zhuǎn)彎，最小轉(zhuǎn)彎半徑800 m。上下帶面同時反向運輸，共運輸3類物料，總運輸能力775萬t/a。通過詳細分析長距離曲線膠帶機總體布置、設計參數(shù)及經(jīng)濟效益，為類似礦山復雜運輸工況下實現(xiàn)長距離膠帶運輸提供參考。

長距離曲線膠帶機 上下帶面同時運輸 總體布置 設計參數(shù) 經(jīng)濟效益

長距離曲線膠帶機是中長距離大功率散狀物料運輸?shù)膶Ｓ迷O備，具有高效、環(huán)保，運輸費用相對其他運輸方式經(jīng)濟等特點。彎曲長距離曲線膠帶機可根據(jù)地形和實際需要進行布置，能夠繞開障礙物，有助于避免多條短膠帶組合中間轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)多的問題，降低建設費用、物料損失和人工成本。 通過分析長距離曲線膠帶機在周油坊鐵礦運輸設計中的應用成果，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)，合計儲量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。重新集鐵礦采出的礦石由周油坊鐵礦—重新集鐵礦長距離曲線膠帶機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 運輸方案比較

2.1 運輸物料

(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%，運距(周油坊礦區(qū)—重新集礦區(qū))約10.8 km。

2.2 運輸方案

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

表1 方案經(jīng)濟效益對比 萬元

方案投資年經(jīng)營費可比費用現(xiàn)值膠帶運輸11505317241002汽車運輸602793068086

由表1可知：膠帶運輸經(jīng)濟指標初期投資較高，費用現(xiàn)值遠遠低于汽車運輸，優(yōu)勢較明顯。此外，汽車運輸存在生產(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、精礦的運輸途耗，采用膠帶運輸可避免以上問題。

3 長距離曲線膠帶機總體布置及設計參數(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，地勢自北向南逐漸升高。周油坊長距離曲線膠帶機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)有地面設施，曲線膠帶機有6個水平曲線，曲率半徑分別為1 200，800，2 000 m。豎向沿自然地形標高隨地形起伏架空，設有26個豎向曲線，凹弧段曲率和凸弧段曲率半徑為750～1 500 m。曲線膠帶機總體布置見圖1。

3.2 設計參數(shù)

曲線膠帶機除轉(zhuǎn)彎的曲線段外，其他部分的結(jié)構(gòu)及設計方法與普通直線帶式輸送機一致。其運行均由驅(qū)動裝置提供的驅(qū)動力通過傳動滾筒牽引輸送帶實現(xiàn)的，不同之處在于普通直線帶式輸送機兩端的張力作用于同一直線上，而曲線膠帶機轉(zhuǎn)彎段在平面起弧點與結(jié)束點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)彎段的設備提供1個向外的離心力，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 膠帶機整體設計

長膠帶總運輸能力為上膠帶450萬t/a，下膠帶325萬t/a，上下膠帶同時運輸。下膠帶尾礦和精礦運輸時間實行交替運輸如圖2所示。

圖2 礦石及精粉輸送示意

3.2.2 膠帶機設計參數(shù)

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

表2 膠帶機參數(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。完成運輸任務膠帶機輸送方案比汽車運輸方案多投資11 505萬元，但年經(jīng)營費減少4 758萬元，費用現(xiàn)值減少27 084 萬元。該鐵礦膠帶運輸工程設計能夠大幅度節(jié)約能源，較少環(huán)境污染，經(jīng)濟效益顯著，可為類似礦山實現(xiàn)長距離膠帶運輸提供參考。

2015-07-24)

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