露天采礦學(xué)第04章露天礦運(yùn)輸武漢理工大學(xué)葉海旺課件

露天采礦學(xué)第4章露天礦運(yùn)輸8/8/20231露天采礦學(xué)第4章露天礦運(yùn)輸8/3/202314.1概述 運(yùn)輸工作實(shí)露天礦的主要生產(chǎn)工序之一，其主要任務(wù)是降采場(chǎng)采出的礦石運(yùn)送到選礦廠、破碎站或貯礦場(chǎng)，把剝離巖土運(yùn)到排土場(chǎng)，并降生產(chǎn)過(guò)程中所需要的人員、機(jī)具設(shè)備和材料運(yùn)送到作業(yè)地點(diǎn)。8/8/202324.1概述 運(yùn)輸工作實(shí)露天礦的主要生產(chǎn)工序之一，其主要任露天礦運(yùn)輸特點(diǎn)（1）基本物料運(yùn)量大部分集中于單一方向線(xiàn)路或道路運(yùn)輸強(qiáng)度大，線(xiàn)路車(chē)輛周轉(zhuǎn)快礦巖具有較大密度，較高的強(qiáng)度和磨蝕性，塊度不一，裝卸時(shí)有沖擊作用露天礦其他工藝和運(yùn)輸?shù)目煽啃跃o密相連機(jī)車(chē)車(chē)輛運(yùn)輸周期中的技術(shù)停歇時(shí)間占有很大比重8/8/20233露天礦運(yùn)輸特點(diǎn)（1）基本物料運(yùn)量大部分集中于單一方向8/3/露天礦運(yùn)輸特點(diǎn)（2）礦巖的裝載點(diǎn)和剝離物的卸載點(diǎn)不固定，采場(chǎng)與廢石場(chǎng)臺(tái)階上的運(yùn)輸網(wǎng)路要經(jīng)常移動(dòng)從露天采場(chǎng)提升（或下放）礦巖的坡度陡巖石需分采和配礦時(shí)，運(yùn)輸組織十分復(fù)雜露天礦運(yùn)輸網(wǎng)路的位置與礦體構(gòu)造因素有關(guān)，線(xiàn)路場(chǎng)地狹窄8/8/20234露天礦運(yùn)輸特點(diǎn)（2）礦巖的裝載點(diǎn)和剝離物的卸載點(diǎn)不固定，采場(chǎng)露天礦運(yùn)輸基本要求運(yùn)距尤其是剝離巖石的運(yùn)距應(yīng)盡可能短整個(gè)運(yùn)輸網(wǎng)路及個(gè)別區(qū)段應(yīng)盡可能固定不動(dòng)，開(kāi)采期間力爭(zhēng)所需移動(dòng)設(shè)備量最小一個(gè)露天礦最好采用較簡(jiǎn)單的運(yùn)輸方式和較少的運(yùn)輸設(shè)備類(lèi)型，以簡(jiǎn)化管理和維修組織工作運(yùn)輸設(shè)備容積和強(qiáng)度與采裝和卸載設(shè)備以及礦巖運(yùn)輸性質(zhì)相適應(yīng)運(yùn)輸方式要保證工作可靠，主要設(shè)備停歇時(shí)間最少，移運(yùn)過(guò)程盡可能地保證有較大的連續(xù)性運(yùn)輸方式要保證工作安全，采礦成本最低8/8/20235露天礦運(yùn)輸基本要求運(yùn)距尤其是剝離巖石的運(yùn)距應(yīng)盡可能短8/3/露天礦常用的運(yùn)輸方式自卸汽車(chē)運(yùn)輸鐵路運(yùn)輸帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸提升機(jī)運(yùn)輸重力運(yùn)輸聯(lián)合運(yùn)輸（汽車(chē)與鐵路、汽車(chē)與膠帶、汽車(chē)與提升機(jī)或溜井）8/8/20236露天礦常用的運(yùn)輸方式自卸汽車(chē)運(yùn)輸8/3/202364.2礦用自卸汽車(chē)運(yùn)輸自卸汽車(chē)運(yùn)輸優(yōu)點(diǎn)機(jī)動(dòng)靈活，調(diào)運(yùn)方便，特別適合于地形、地質(zhì)復(fù)雜的條件爬坡能力強(qiáng)，在高度相同的條件下，可縮短運(yùn)距，基建工程量小，基建速度快運(yùn)輸組織簡(jiǎn)單，可簡(jiǎn)化開(kāi)采工藝，提高采掘效率便于采用近距離分散排土場(chǎng)或高段排土場(chǎng)，減少排土場(chǎng)用地和提高排土效率道路修筑和養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單8/8/202374.2礦用自卸汽車(chē)運(yùn)輸自卸汽車(chē)運(yùn)輸優(yōu)點(diǎn)8/3/20237礦用自卸汽車(chē)裝載能力為330噸8/8/20238礦用自卸汽車(chē)裝載能力為330噸8/3/20238自卸汽車(chē)的缺點(diǎn)（不足）噸公里運(yùn)費(fèi)高，自卸汽車(chē)的維修和保養(yǎng)工作量大受氣候影響較大，在雨季、大霧和冰雪條件下行車(chē)?yán)щy深凹露天礦采用汽車(chē)運(yùn)輸會(huì)造成采坑內(nèi)的空氣污染8/8/20239自卸汽車(chē)的缺點(diǎn)（不足）8/3/202394.2.1公路分類(lèi)及其技術(shù)等級(jí)礦用公路的特點(diǎn)：斷面形狀復(fù)雜線(xiàn)路坡度大曲線(xiàn)半徑小運(yùn)量和行駛車(chē)輛載重量大相對(duì)服務(wù)年限短

所以，要求公路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并具有相對(duì)的堅(jiān)固性和耐磨性8/8/2023104.2.1公路分類(lèi)及其技術(shù)等級(jí)礦用公路的特點(diǎn)：8/3/20按用途分：生產(chǎn)公路輔助公路按公路性質(zhì)和位置分：運(yùn)輸干線(xiàn)運(yùn)輸支線(xiàn)輔助線(xiàn)路8/8/202311按用途分：8/3/202311按服務(wù)年限，生產(chǎn)公路分為：固定公路半固定公路臨時(shí)性公路8/8/202312按服務(wù)年限，生產(chǎn)公路分為：8/3/202312按行車(chē)密度、行車(chē)速度、年運(yùn)輸量分級(jí)公路等級(jí)礦山規(guī)模與公路性質(zhì)運(yùn)輸量(萬(wàn)噸/年)行車(chē)密度(輛/小時(shí))設(shè)計(jì)行車(chē)速度(Km/h)Ⅰ大型露天礦固定干線(xiàn)>1300>7535Ⅱ大型露天礦固定干線(xiàn)240～130030～7525Ⅲ中小型露天礦固定干線(xiàn)及支線(xiàn)<240<30208/8/202313按行車(chē)密度、行車(chē)速度、年運(yùn)輸量分級(jí)公路等級(jí)礦山規(guī)模與公路性質(zhì)公路路基與路面結(jié)構(gòu)路基有填方路基、挖方路基和半挖半填方路基影響公路路基穩(wěn)定性的因素：地質(zhì)條件施工方法地面水和地下水的攔截與排除8/8/202314公路路基與路面結(jié)構(gòu)路基有填方路基、挖方路基和半挖半填方路基88/8/2023158/3/202315路基橫斷面主要參數(shù)：路基寬路面路肩橫坡路基邊坡排水溝縱坡8/8/202316路基橫斷面主要參數(shù)：8/3/202316路面結(jié)構(gòu)柔性路面、剛性路面露天礦公路路面分級(jí)：高級(jí)路面次高級(jí)路面中級(jí)路面低級(jí)路面路面結(jié)構(gòu)（單層、多層）8/8/202317路面結(jié)構(gòu)柔性路面、剛性路面8/3/2023178/8/2023188/3/202318公路的平面要素平曲線(xiàn)半徑(R)切線(xiàn)長(zhǎng)度(T)曲線(xiàn)長(zhǎng)度(L)外矢矩(E)曲線(xiàn)段超高曲線(xiàn)段加寬線(xiàn)路連接視距回頭曲線(xiàn)8/8/202319公路的平面要素平曲線(xiàn)半徑(R)8/3/202319線(xiàn)路縱斷面要素最大允許縱坡限制坡長(zhǎng)縱坡折減豎曲線(xiàn)線(xiàn)路縱斷面標(biāo)示法8/8/202320線(xiàn)路縱斷面要素最大允許縱坡8/3/2023204.2.2礦用汽車(chē)選型8/8/2023214.2.2礦用汽車(chē)選型8/3/2023214.2.2礦用汽車(chē)選型（1）汽車(chē)類(lèi)型后卸式汽車(chē)拖拉牽引的半拖車(chē)拖車(chē)（2）載重與挖掘機(jī)的斗容保持一定的比例關(guān)系，運(yùn)距為1～1.5km時(shí)，車(chē)箱與鏟斗合理容積為（4～6）：18/8/2023224.2.2礦用汽車(chē)選型（1）汽車(chē)類(lèi)型8/3/202322（3）傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)液壓傳動(dòng)電力傳動(dòng)8/8/202323（3）傳動(dòng)8/3/2023238/8/2023248/3/2023248/8/2023258/3/202325電動(dòng)輪自卸汽車(chē)的主要優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制停準(zhǔn)確自動(dòng)調(diào)速，運(yùn)行操作平穩(wěn)設(shè)備完好率高，維修工作量小，維修費(fèi)用低牽引性能好，爬坡能力強(qiáng)運(yùn)輸效率高，成本低，經(jīng)濟(jì)效果好缺點(diǎn)：自重大，涉水高度小8/8/202326電動(dòng)輪自卸汽車(chē)的主要優(yōu)點(diǎn)：8/3/202326礦用自卸汽車(chē)結(jié)構(gòu)要求車(chē)體和底盤(pán)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的堅(jiān)固性，并有減振性能良好的懸掛裝置；（裝車(chē)、顛簸）運(yùn)輸硬巖的車(chē)體必須采用耐磨而堅(jiān)固的金屬結(jié)構(gòu)卸載時(shí)應(yīng)機(jī)械化，而且動(dòng)作迅速；司機(jī)頂棚上應(yīng)有保護(hù)板，對(duì)于含有害礦塵的礦山，司機(jī)室要封閉，最好能夠強(qiáng)制通風(fēng)；制動(dòng)裝置要可靠，起步加速性能和通過(guò)性能應(yīng)良好；司機(jī)勞動(dòng)條件要好，駕駛操縱輕便，視野開(kāi)闊。8/8/202327礦用自卸汽車(chē)結(jié)構(gòu)要求車(chē)體和底盤(pán)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的堅(jiān)固性，并有減公路運(yùn)輸計(jì)算自卸汽車(chē)運(yùn)輸能力和道路通過(guò)能力自卸汽車(chē)運(yùn)輸能力臺(tái)班運(yùn)輸能力：汽車(chē)的運(yùn)輸周期通常由裝載時(shí)間、卸載時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間、調(diào)車(chē)等進(jìn)時(shí)間等組成8/8/202328公路運(yùn)輸計(jì)算自卸汽車(chē)運(yùn)輸能力和道路通過(guò)能力8/3/20232自卸汽車(chē)工作臺(tái)數(shù)和在冊(cè)臺(tái)數(shù)分別按以下公式計(jì)算：8/8/202329自卸汽車(chē)工作臺(tái)數(shù)和在冊(cè)臺(tái)數(shù)分別按以下公式計(jì)算：8/3/202道路通過(guò)能力單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一區(qū)段的車(chē)輛數(shù)。一般選車(chē)流最集中的區(qū)段進(jìn)行計(jì)算，如出入溝、平面交叉路口等。計(jì)算公式如下（每小時(shí)通過(guò)的車(chē)輛數(shù)）：8/8/202330道路通過(guò)能力8/3/202330汽車(chē)與挖掘機(jī)之間的重分配問(wèn)題必須滿(mǎn)足的基本條件：供一定的挖掘機(jī)組（貨流）用的有限汽車(chē)數(shù)派往單一挖掘機(jī)的汽車(chē)數(shù)不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的最大允許汽車(chē)數(shù)汽車(chē)的分配應(yīng)保證挖掘機(jī)最大均衡地完成班生產(chǎn)計(jì)劃工作量

經(jīng)濟(jì)角度采用智能控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)配8/8/202331汽車(chē)與挖掘機(jī)之間的重分配問(wèn)題必須滿(mǎn)足的基本條件：8/3/204.3鐵路運(yùn)輸鐵路運(yùn)輸適用于儲(chǔ)量大、面積廣、運(yùn)距長(zhǎng)（超過(guò)5～6km）的露天礦和礦山專(zhuān)用線(xiàn)路鐵路運(yùn)輸優(yōu)點(diǎn)：可利用任何種類(lèi)能源和機(jī)車(chē)類(lèi)型設(shè)備和線(xiàn)路堅(jiān)固可靠運(yùn)行作業(yè)易于自動(dòng)控制運(yùn)輸成本低對(duì)礦巖性質(zhì)和氣候條件的適應(yīng)性強(qiáng)運(yùn)輸能力大8/8/2023324.3鐵路運(yùn)輸鐵路運(yùn)輸適用于儲(chǔ)量大、面積廣、運(yùn)距長(zhǎng)（超過(guò)5鐵路運(yùn)輸缺點(diǎn)：爬坡能力小，曲線(xiàn)半徑大基建工程量和投資大，建設(shè)速度慢對(duì)地形和礦體賦存條件的適應(yīng)性差線(xiàn)路系統(tǒng)和運(yùn)輸組織工作復(fù)雜受開(kāi)采深度限制8/8/202333鐵路運(yùn)輸缺點(diǎn)：8/3/2023334.3.1牽引機(jī)械設(shè)備常用的牽引設(shè)備有：電力機(jī)車(chē)和內(nèi)燃機(jī)車(chē)電力（交流電）機(jī)車(chē)特點(diǎn)：減少牽引機(jī)車(chē)電網(wǎng)損失粘著系數(shù)高制動(dòng)性能好對(duì)通訊干擾較大、價(jià)格昂貴8/8/2023344.3.1牽引機(jī)械設(shè)備常用的牽引設(shè)備有：電力機(jī)車(chē)和內(nèi)燃機(jī)車(chē)4.3.2線(xiàn)路的分類(lèi)和技術(shù)等級(jí)線(xiàn)路按露天礦生產(chǎn)工藝特點(diǎn)分：固定線(xiàn)半固定線(xiàn)移動(dòng)線(xiàn)固定線(xiàn)路按設(shè)計(jì)年運(yùn)量分三個(gè)等級(jí)，如表所示8/8/2023354.3.2線(xiàn)路的分類(lèi)和技術(shù)等級(jí)線(xiàn)路按露天礦生產(chǎn)工藝特點(diǎn)分：鐵路線(xiàn)路等級(jí)線(xiàn)路等級(jí)單線(xiàn)重車(chē)方向最大年運(yùn)量（萬(wàn)t）鐵路軌距（mm）1435900762600Ⅰ>600>250150~200—Ⅱ300~600150~25050~15030~50Ⅲ<300<150<50<308/8/202336鐵路線(xiàn)路等級(jí)單線(xiàn)重車(chē)方向最大年運(yùn)量（萬(wàn)t）鐵路軌距（mm）14.3.3鐵路線(xiàn)路的定線(xiàn)指在地面上或在地形平面圖上標(biāo)出線(xiàn)路中心線(xiàn)的合理空間位置，且符合下列原則：滿(mǎn)足開(kāi)采要求，同總平面布置協(xié)調(diào)一致平縱斷面設(shè)計(jì)符合規(guī)范與規(guī)程規(guī)定礦巖運(yùn)距短，避免反向運(yùn)輸車(chē)站分布合理土石方工程量小綜合經(jīng)濟(jì)效益高8/8/2023374.3.3鐵路線(xiàn)路的定線(xiàn)指在地面上或在地形平面圖上標(biāo)出線(xiàn)路凹陷采場(chǎng)定線(xiàn)山坡采場(chǎng)及地面干線(xiàn)定線(xiàn)8/8/202338凹陷采場(chǎng)定線(xiàn)8/3/2023384.3.4列車(chē)運(yùn)輸能力列車(chē)運(yùn)輸能力（t/d）可按下式計(jì)算：同時(shí)工作的列車(chē)數(shù)為：8/8/2023394.3.4列車(chē)運(yùn)輸能力列車(chē)運(yùn)輸能力（t/d）可按下式計(jì)算：4.3.5線(xiàn)路通過(guò)能力單線(xiàn)區(qū)間通過(guò)能力雙線(xiàn)區(qū)間通過(guò)能力車(chē)站通過(guò)能力8/8/2023404.3.5線(xiàn)路通過(guò)能力單線(xiàn)區(qū)間通過(guò)能力8/3/2023404.4帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸

是一種連續(xù)運(yùn)輸方式主要特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)能力大爬坡能力強(qiáng)勞動(dòng)條件好易于自動(dòng)控制經(jīng)濟(jì)效益好，運(yùn)輸成本比汽車(chē)低8/8/2023414.4帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸 是一種連續(xù)運(yùn)輸方式8/3/20234缺點(diǎn)：投資較大對(duì)物料的特性（硬度、磨蝕性等）和塊度要求嚴(yán)格，不宜運(yùn)送大塊硬巖和粘性巖土受氣候影響較大8/8/202342缺點(diǎn)：8/3/2023424.4.1帶式運(yùn)輸機(jī)的類(lèi)型帶式運(yùn)輸機(jī)主要有：膠帶運(yùn)輸機(jī)鋼繩牽引帶式運(yùn)輸機(jī)移置式帶式運(yùn)輸機(jī)（移動(dòng)式、半固定式、固定式）8/8/2023434.4.1帶式運(yùn)輸機(jī)的類(lèi)型帶式運(yùn)輸機(jī)主要有：8/3/2028/8/2023448/3/2023444.4.2帶式運(yùn)輸機(jī)參數(shù)與選型運(yùn)輸機(jī)帶寬帶式運(yùn)輸機(jī)的帶速帶式運(yùn)輸機(jī)的傾角帶式運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)距與運(yùn)量8/8/2023454.4.2帶式運(yùn)輸機(jī)參數(shù)與選型運(yùn)輸機(jī)帶寬8/3/202344.5聯(lián)合運(yùn)輸常見(jiàn)的聯(lián)合運(yùn)輸方式：汽車(chē)與鐵路運(yùn)輸汽車(chē)運(yùn)輸與帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸汽車(chē)運(yùn)輸與箕斗提升運(yùn)輸汽車(chē)運(yùn)輸、溜井運(yùn)輸與鐵路運(yùn)輸汽車(chē)運(yùn)輸、溜槽運(yùn)輸箕架空索道運(yùn)輸帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸與水力運(yùn)輸8/8/2023464.5聯(lián)合運(yùn)輸常見(jiàn)的聯(lián)合運(yùn)輸方式：8/3/2023464.5.1平硐溜井運(yùn)輸溜井的結(jié)構(gòu)要素：溜井的傾角溜井的深度溜井?dāng)嗝嫘螤詈统叽?/8/2023474.5.1平硐溜井運(yùn)輸溜井的結(jié)構(gòu)要素：8/3/2023478/8/2023488/3/202348平硐溜井系統(tǒng)生產(chǎn)能力溜井上口的卸礦能力P（t/班）依據(jù)工作面運(yùn)輸方式確定溜口連續(xù)放礦能力R（t/min）平硐運(yùn)輸通過(guò)能力Q（t/班）與地面運(yùn)輸方式有關(guān)8/8/202349平硐溜井系統(tǒng)生產(chǎn)能力溜井上口的卸礦能力P（t/班）依據(jù)工作面4.6斜坡提升機(jī)運(yùn)輸該運(yùn)輸方式可克服地形高差，常與其他運(yùn)輸方式配合，構(gòu)成聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)。當(dāng)?shù)V巖性