半移动破碎站在某露天矿山的应用

（南昌矿山机械有限公司，江西 南昌 330004）

露天矿山资源开拓运输工艺对矿山资源开发利用效率影响较大，传统的开拓运输以单一的汽车开拓运输为主，工作效率相对较低，且极易出现运输安全事故。现阶段深凹露天矿一般采用胶带机—半移动破碎站—汽车的开拓运输方式，不仅提高了运输效率，减少了运输成本，而且显著的降低了运输安全事故的发生率[1]。因此，基于胶带机—半移动破碎站—汽车的半连续开拓运输方式是今后发展的主要方向。半移动破碎站移设是该运输工艺的核心内容，主要涉及移设周期和移设步距两个方面，对生产效率和生产成本影响较大。鉴于此，本文以某露天矿山开拓运输为例，分析半移动破碎站在矿山资源开发中的应用。

1 矿山生产基本概况

1.1 矿山基本概况

研究区位于我国西部某城市，矿山建设规模可达700万吨/年，根据矿山资源量开采任务等采用的开拓运输方式以半连续的胶带机—半移动破碎站—汽车开拓运输为主，现阶段已有设备包括坑下固定破碎站、装车库、筛分车间、储矿设施、筛分破碎系统、生活设施以及矿山公路等。由于矿区2#筛分破碎系统设备型号和规格较小，无法满足当前开采的基本任务，导致破碎站、装车仓等不能满负荷生产，降低了矿山企业的经济效益[2]。因此，为了满足矿山开采实际需求，在矿坑北东侧设置一套半移动破碎站以及相对应的运输设施，为提高矿山生产效益做准备。

1.2 破碎站形式的选择

半连续开拓工艺是近些年来发展起来的，是介于间断工艺和连续工艺之间的形式，有效的弥补了二者的缺陷。半连续开采工艺中的核心内容是半移动破碎站，半移动破碎站不仅需要承接间断工艺中的自卸卡车卸载的物料，又要通过移置式带式输送机对其连接，因此，具有明显的承上启下的作用。破碎站根据功能和行走装置等的差异可分为全移动式、半移动式和固定式3种类型，其中，全移动式破碎站能够根据开采现场的变化而随处移动，但该破碎站的结构极其复杂，造价极为昂贵且对技术要求更高；固定式破碎站的结构较为简单，土建工程量极大且不易移设，因此随着开采深度的变化，卡车运输距离等费用不断增加；半移动式破碎站的结构相对全移动式破碎站的结构简单，可借助履带车实现分块移设安装，较固定式破碎站灵活，总体上性价比最高。由于半移动破碎站具有较高的性价比和灵活性，在现代化矿山开拓运输中的应用极为广泛，技术也较为成熟。根据研究区矿体分布特征，在矿坑北东侧增加一台半移动式破碎站，接受由自卸卡车转来的矿石。由于卡车运输而来的矿石粒度较大，可通过破碎筛分将其处理至粒度小于250mm以下的矿石转载进入运输系统中。因此，结合移动站特点以及矿山基本现状，采用半移动式破碎站是最佳选择。

2 半移动破碎站的结构及技术特征

2.1 破碎站结构分析

半移动破碎站是集矿石破碎、矿石运输以及矿石接受等为一体的大型机械设备，能够满足大中型矿山露天开采运输的基本要求，在我国半连续开采工艺中应用极为广泛。半移动破碎站主要由操作室、受料仓、破碎机、给料仓、卸料带式输送机、主体钢构等部件组成（图1）。其中，受料仓的容积必须考虑卡车的运输间断性，本次设计大小按照3个卡车车位进行，采用多边形下滑料仓结构（图2），能够有效的降低自卸卡车卸载时物料对受料仓的冲击。根据给料方式的差异可将半移动破碎站分为重载刮板机式破碎站和板式给料机式破碎站，其智能和输送机的结构较为简单，成本低，抗击冲力的能力强，后者主要通过物料的滚动摩擦进行矿石输送，生产效率低，且工艺复杂，综合考虑，本次采用重载刮板机式破碎站[3]。破碎站的形式与破碎机形式关系较为密切，根据破碎机形式可分为锤式破碎站和双齿辊式破碎站，前者结构简单，成本低，且具有良好的过载保护功能，但对细长物料破碎较差，对后续系统的影响较大；双齿辊式破碎机的结构较紧凑，但对矿石物料的适应性较强，具有操作简单和双重过载保护功能，因此，本次破碎机采用双齿辊式破碎机。综上所述，结合矿山露天采场基本现状以及半移动破碎站主要组件的差异，本次选择双齿辊式破碎机、重型刮板给料机、多边形下滑料仓和模块式布置方式。

图2 多边形下滑料仓示意图

2.2 半移动破碎站技术特征

半移动破碎站是半连续开拓运输的核心内容，是胶带机—半移动破碎站—汽车的开拓运输方式的重要组成部分。其技术特征主要包括以下几个方面内容：①由于本文所选的半移动破碎站中的破碎机为双齿辊式破碎机，因此具有超大处理能力，能够满足单独1～2个破碎辊同时使用，具有较强的灵活性和节能性，在受料仓入口处配置有液压破碎锤能够有效的控制大块矿石进入受料仓，有效的缓解了大块矿石对受料仓、给料机的破坏；②本次选用模块化钢结构设计，因此破碎站可通过履带车整体移动，也可通过拆分移动，为了确保破碎接搬移效率，可将破碎机拆分为电控部分、集控操作室、破碎机支撑平台、破碎机和重载刮板机等五大模块进行分批次运输，能够有效的提高运输效率；③半移动破碎站具有较为先进的智能操作系统，因此，工作人员可以根据矿山实际需求设置相应的生产参数，通过监控中心对生产进行动态监测；④半移动破碎站的仪器设备均配置有相应的电加热系统，能够有效的控制实时动态温度，确保了破碎站中传动系统的低温可靠运行，也有效的防止了极寒天气的影响。

2.3 移设周期内最佳站位的选择

半移动破碎站在移设周期内的最佳站位选择对提升资源开发利用效率影响较大，其最佳站位选择一般以总体费用最小的基本原则来确定，一般包括运营费用和投资费用两部分组成。其中，运营费用包括卡车的运输费用、破碎站的移设费用、矿石岩石的破碎费用以及胶带的运输费用，投资费用包括卡车投资费用、半移动破碎站投资费用和胶带机投资费用[4]。在固定的移设周期范围内，若搭建半移动破碎站的标高不同，则所产生的投资费用与运营费用存在差异，由此可根据计算公式估算出不同标高所产生的费用，进而优选出最佳的站位。根据研究区矿石开采现状，计算得出在标高-51.25m处搭建半移动破碎站所产生的费用最低。

3 半移动破碎站在某露天矿山的应用效果分析

基于矿山破碎站、装车仓等不能满负荷生产的基本现状，在矿坑北东侧标高为-51.25m处搭建了一套半移动破碎站，移动破碎站建成后运行状况良好，生产力达到了预计要求，实现了年产700万吨的基本要求。同时，为了确保半移动破碎站运行良好，在较为极端的气候条件下进行了运行状态检测，结果表明半移动破碎站运行状态可靠。此外，新投产的半移动破碎站自动化程度高，日处理能力大，与胶带机—半移动破碎站—汽车开拓运输实现了无缝对接，降低了人工清障的生产模式，减少了工人坑下工作量，改善了工作环境，显著的提升了生产效率，同时降低了运输成本等，提高了矿山企业的经济效益。

4 结束语

综上所述，半移动破碎站是半连续生产工艺的核心内容，是介于间断工艺和连续工艺之间的形式，有效的弥补了二者的缺陷，促进了矿山企业生产效益的提高。半移动破碎站对施工现场的布设条件要求低，具有较高的模块化，便于移设；半移动破碎站的结构紧凑，重量相对较轻，所需的土建施工量少，矿山投资成本低，收益高。同时，半移动破碎站具有将强的灵活性和适应性，在露天矿山开采中具有明显的应用优势。