銅曼露天采場膠帶運輸系統供料連續性方法研究與運用

楊超 楊厚文

（云南華聯鋅銦股份有限公司，云南文山 663700）

1 概述

銅曼露天采場地處滇東南地區馬關縣境內，是云南華聯鋅銦股份有限公司（以下簡稱：華聯鋅銦）旗下的特大型露天礦山，屬錫石硫化物矽卡巖型礦床，稀貴金屬銦儲量全國第一，錫金屬儲量全國第三，鋅金屬儲量云南省第三，礦石伴生元素較多，可采資源豐富。采場屬于典型山坡露天礦，采用陡幫條帶式作業的采剝工藝，運輸方式為汽車運輸及汽車+膠帶組合運輸的方式。

根據礦山長期發展戰略規劃可知，在未來的十至十五年內，礦山生產剝離產出的大量廢石需主要經膠帶運輸系統中轉排放至新建的南加排土場，解決目前東部排土場庫容不足的嚴重制約，華聯鋅銦于2020 年10 月建成東幫膠帶運輸系統并于同年底投入使用。

2020 年東幫膠帶運輸系統開機總運行時間為239.67h，達產率39.6%，系統廢石平均處理量僅為2571t/h，與設計能力仍有較大差距，該系統運行的好壞直接關乎礦山生產成本及壽命周期，如何有效提升該系統的運輸能力成為了礦山亟待解決的問題。

2 原因分析

2.1 物料方面

銅曼采場出露的廢石以硬度系數f=1-7的片巖、大理巖為主，礦巖整體較松軟，加上F0斷層滲水的影響，東幫區域出露的片巖不穩定且含水、含泥量較重，持續供入膠帶系統旋回破碎站會導致物料碾壓成團堵死跳停；含有枕木、箱木、鋼軌、鉆桿、塑料袋等不易破碎的物料會卡死下料梭槽以及劃傷運輸皮帶，導致系統停機發生。[1-2]

2.2 膠帶系統方面

轉載倉以及750下料堆場，因設計問題存在大量死料盲區，隨著時間的推移落入此區域的廢石將逐步被板結，占據大量倉儲空間，減少流動中轉量，供料趨于直供，不利于膠帶系統的穩定開機運行；750下料堆場下部以汽車混凝土巷道運輸為主，上部以錐體形狀堆積石料，石料較少時（供給量＜發運量），將導致外側兩端卸料口無料停機，中轉廢石的礦用卡車進一步無料停機，制約生產效率。

2.3 生產組織方面

遇就餐時段，采場內各就餐點設備車輛停機按標準擺放后就餐，每個就餐點平均用時25分鐘，該時間段無礦用卡車供料導致旋回破碎機無料空轉運行，持續空轉運行20分鐘以上時，將對膠帶運輸系統正常運行帶來較大影響；合理運距范圍內需同時布置1臺15m3電鏟及2臺4.5m3挖機匹配15臺礦用卡車正常鏟裝廢石才能滿足破碎站供料需求，因礦區地質結構復雜，礦巖分布不均，實際生產組織過程中遇廢料不能滿足供給需求或發運礦石的情況居多，此時就會造成旋回破碎站供料不足；其次挖機操作員未及時將物料變更情況反饋調度員，調度員不能及時掌控當前供料的飽和程度，導致廢石供給不足發生。[3]

3 供料方法優化

3.1 采剝設計調整

①充分認識初步設計中未提出供給物料要求所帶來的問題，并從生產實踐中摸索總結出供給物料標準及參數，包括：塊度要求、含水量占比、含泥量占比、每小時允許供入量、禁止供入物料范圍等；②優化采剝設計，在編制采剝計劃時充分考慮廢石的來源與可供性，結合地質編錄情況核實廢石供給區域范圍，同時在設計中增加備用供給區域；③開展道路優化設計及施工，從采場正北幫區域新搭建一條從1230m平臺至1110m平臺的運輸道路，使采場上部區域廢石運輸至旋回破碎站運距縮減至合理范圍內，大幅提升生產組織調控能力，保障物料持續供給。

表1 道路優化后數據對比

3.2 生產組織調整

①早班集中設備采礦及處理各生產區域出露礦石，靈活搭配啟用輸送能力600t/h 的4#膠帶發運金竹山車間尾渣，在此期間1#膠帶處理量僅需2400t/h，采場僅需1臺電鏟及1臺4.5m3挖機匹配10臺100t級礦用卡車即可滿足早班生產需求，同時也為中、夜班在純剝離區域作業及開啟3000t/h廢石處理量提前做好準備；②制定膠帶排土系統穩定供料“十不準”措施，嚴格監管生產延誤事件，特別是就餐、交接班等關鍵時段安排專人現場落實管理。

3.3 管理工具改善

為使調度中心及時掌握供料信息狀態，將膠帶運輸系統軟件以遠程控制的方式接入調度中心聯合調度，調度員能實時掌握膠帶運行數據及視頻信息，結合智能卡車調度系統智能調度功能，滿足生產管控；其次在報表系統中開發“小時生產能力運行報表”將班次生產數據統計細化至小時統計，使調度員準確掌握小時旋回破碎站供入量，及時發現生產異常，迅速做出生產調整。

3.4 就餐模式調整

①分區分時段定額就餐方法：傳統就餐模式優化使每位操作員就餐時段都能領到保溫桶餐食，消除了集中停機就餐現象，就餐時段由調度員統一下發就餐指令，組內設備操作人員按照指令原地停機就餐，其余小組內設備繼續供料；采用輪換方式直至所有設備人員完成就餐；②智能調度就餐方法：持續開啟智能調度功能，將參與供料的設備并入一個智能調度組，操作人員可自由選擇就餐時間，該方法下調度員可在基本不參與管控的情況下實現就餐時段穩定供料。

4 運用成果

通過制定工藝標準、優化采剝設計、改進生產組織等辦法，在不大幅增加投資的情況下，綜合提高了膠帶運輸系統開機穩定性，有效解決了就餐時段旋回破碎站無料空轉運行導致跳停以及開機時間不足等“卡脖子”問題，提高了生產連續性，截止2021 年12 月末全年廢石平均處理量已提升至2836t/h，小時達產率同比提升10%，全年膠帶運輸系統處理廢石415.77萬m3，超設計處理量5.77萬m3；優化前后對比經濟創效181.92萬元。

5 結語

汽車運輸與帶式輸送機聯合運輸方式是露天礦山面臨運距增加時的重要選擇，該工藝可有效降低礦巖運輸成本，改善相鄰工序的技術經濟指標，起到較好的降本增效作用，但要高效、連續、穩定的實現聯合運輸是對企業管理水平的重大考驗，本文結合銅曼露天采場自身的特點，總結了部分膠帶運輸系統連續性作業的方法措施。