露天矿卡车运输安全保障系统的基本要素探究

□ 王法 内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司

露天矿卡车运输安全保障系统的基本要素探究

□ 王法 内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司

［导读］在露天矿运输中，卡车运输是常用的运输方式。本文分析了卡车运输的相关内容，以供参考。

一、前言

露天矿的作业范围大、涉及范围广，存在一定的安全隐患。因此，要提高卡车运输的安全保障，并有效提升作业效率。

二、矿山卡车运输的现状

随着开采方式和生产设备的不断发展以及汽车的运输能力的增强，改变了我国早期广泛使用的铁路运输的传统运输方式。大型的自卸汽车作业灵活、移动方便、作业量大，不仅能够适应各种矿山环境，而且能够简化开采工艺和减少露天矿基建工程量，降低露天矿初期投资，提高挖掘机的工作效率。但是，任何运输方式都有一定的缺陷，对于山坡状露天矿来说，高度的降低，运距的加大，开采深度的增加，汽车载重能力的增强，国际石油价格的不断飙升，这都极大的提升了汽车的运输成本。在诸多运输系统中，汽车的运输成本对比与其他运输系统占比不断增大，问题更加突出。这就促使着露天矿开采者们和技术人员对影响运输费用的影响因素更加重视，并对这些影响因子进行研究分析，寻求一种更优化的开拓运输系统尤为重要。

露天矿开采是一个以采掘矿石为目的，围绕着各个采掘中心而建立起来的庞大的采运系统。据统计，在露天矿开采工艺中，矿山运输系统的投资占矿山基建总投资的60%左右，运输的作业成本占矿石开采总成本的40~50%，能源消耗约占矿山总能耗的40~60%，运输作业的劳动量约占露天开采总劳动量的一半以上。卡车作为露天矿的主要运输工具，在露天矿开采过程中具有重要的地位。其主要工作是将采掘设备开采的矿石运送到破碎站或储矿厂，将生产中所需材料运送到工作地点。但传统的人工调度方法容易造成卡车拥堵，调度过程具有很大的盲目性，浪费大量的运输时间。据统计，由于卡车调度没有得到合理的安排和规划，致使其非生产时间约占整个生产过程的30%，严重制约了露天矿开采的效率。因此，合理优化卡车调度对于提高整个矿山的生产效率、降低生产成本至关重要。

三、露天矿卡车调度

露天矿生产是一个利用露天矿采掘设备对露天矿矿岩进行开采挖掘，并运用运输设备将采掘的矿藏运输至破碎站或储矿场的生产过程。露天矿卡车调度就是依据露天矿开采过程中的各种参数，如卡车、电铲、破碎站等设备的位置或状态等信息对卡车进行动态调度的过程。而如今，露天矿卡车优化调度在矿山开采企业中发挥着越来重要的作用，它是露天矿智能运输的核心，其优劣往往关系到设备效率的发挥和卡车调度系统所产生的经济效益。

所谓卡车优化调度就是在充分考虑矿山地理环境的情况下，将开采过程中的各中参数如卡车、破碎站、电铲的数量、效率，相互之间的位置关系，每一过程中所需要的费用等各种信息进行动态、全面综合的考虑，并能够实时的处理开采过程中发生的随机事件，而后做出合理的优化组合，使得在一定的约束条件下满足一定的目标要求。其目的是在卡车、电铲、破碎站数量一定的情况下，尽可能的减少电铲、卡车、破碎站的非生产等待时间，使有确定生产能力的矿企所需要的车、铲数量减少，从而达到提高生产效率、降低生产投资成本的目的。露天矿卡车调度系统主要分为3个部分组成，分别为最佳运输路线的确定、车流规划、实时调度。（1）最佳运输路线的确定：其是根据露天矿开采的实际生产环境而配置的，应用图论、运筹学等方法解算出矿石的道路网中任意两点间的最短路径。常用的方法有Dijkstra算法、Floyd算法、矩阵算法等。它能够获得道路中任意两点间的最短距离和卡车通过时的位置。（2）车流规划：是利用数学规划理论，在一定的约束条件下满足一定的目标对卡车流向进行安排，它是卡车实时调度的根据。（3）实时调度理论：它是在应用一定的实时调度准则的前提下，依据车流规划理论，根据实时的运行情况对卡车实现调度，给出每辆卡车应去的方向（破碎站或电铲）。

四、卡车运输安全保障要素

（一）车辆的维护

按计划对车辆进行维护，可以预防事故并减缓车辆机械故障，减少维修时间并预测车辆过度使用及损坏。一般来讲，驾驶员及操作员能够最先注意到哪里发生了问题，而且，应该在开始工作之前，按规定的检查程序对自己使用的车辆进行检查。

（二）设备的保养

（1）建立完善的工作单系统。如通过使用维修工作单，用于记录各种维修历史及费用，以便随时分析设备的使用状况，从而制定相应的维修保养计划，实现预防性维修和成本控制管理。（2）行程规范的设备保养体系。根据设备实际运行小时，对设备实施周期性计划保养，有助于提高设备的维修质量和延长设备的运行寿命。（3）实施设备大中修计划管理。随着设备服务年限的增加，设备老化及总成寿命到期是不可避免的，定期安排设备大中修，就能保证设备可用率。

（三）运输环境保障

（1）安全防护设施。为了保证行车安全，在急转弯、平交道口、桥头引道、高路堤、视距不足和地形险峻路段，应根据各露天矿地形和实际情况设置安全设施。（2）矿山运输道路的路堤或半路堤区段，必须修筑高度不小于最大重型卡车轮胎直径2/5的安全土堤；沿台阶坡顶线修筑的安全墙高度不得小于轮胎直径的1/2；沿固定道路或端帮半固定道路修筑的安全墙高度不得小于轮胎直径的2/3；坡道转弯处的安全挡墙应等于轮胎直径的2/3；坡道转弯处的安全挡墙应等于轮胎直径。还应修筑避难车道。

五、提高卡车生产能力的措施

（一）优化生产工艺参数

为了减小卡车的运距，可以将单斗—卡车与移动式破碎机或半固定破碎机结合组成半连续工艺；优化工作线长度以缩短卡车运距，优化调车方式、合理确定车铲比、勺容比等缩短卡车的等待时间，减小卡车运输周期，以提高卡车的生产能力。

（二）提高矿山管理水平

提高矿山的管理水平，强化调度指挥，根据卡车的出动情况及矿山的实际生产情况，合理调配卡车；应用卡车调度系统，掌握卡车的运行状态，及时调度车流方向，（接上页）采用机动配车，确定合理的车铲比，尽量缩短卡车的等待时间，可以提高卡车利用率，进而提高卡车生产能力。此外，及时安排辅助设备清理装车及排土场地，保证场地平整，可以缩短调车等进时间及卸载时间。

（三）提高技术人员操作水平

加强技术人员的技术培训，提高其技术水平与工作责任心，保证电铲装车质量，提高卡车容积利用系数，缩短卡车调车等进时间、运行时间、卸载时间，缩短卡车运行周期，可以显著提高卡车的生产能力。

（四）提高卡车的维修保养水平

对卡车建立科学的使用及维修保养机制，简化维修保养程序；根据设备运行状况，合理储备一定量的材料、配件，保证卡车故障之后能及时维修；加强设备维修人员的培训，提高其技术素质，从而提高矿山的卡车维修保养水平，对卡车及时保养、适时维护，降低其故障发生频率，提高其出动率。

（五）改善道路质量

良好的路面状况可以保证卡车安全运行，降低卡车故障频率及运输成本。因此，矿山应该根据矿山的地质资源条件、生产能力、卡车型号、道路长度等因素，合理设计矿山道路，避免道路交叉太多，影响车速和行车安全；配备足够的道路养护设备，建立专业的道路养护队伍及科学的管理制度，保证路面坚实平整，并控制尘土，保持路况的良好状态。

六、结束语

综上所述，我们要规范卡车运输作业，在保证作业安全的前提下，提升运输效率，促进露天矿的开采。

［1］李曙光，顾正洪.单斗-卡车工艺在我国露天煤矿的现状及发展趋势［J］.中国矿业大学学报，2014，21（3）：94-100.

［2］王纯义.露天矿道路质量是影响卡车运输能力、成本、安全的重要因素［J］.煤矿安全，2015，32（1）：59-61.