任旭東

(中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌330031)

膠帶機(jī)尾礦干堆工藝之工程實(shí)踐

任旭東

(中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌330031)

Bozymchak銅金礦尾礦經(jīng)壓濾后含水率約為13%，采用膠帶輸送機(jī)接力輸送及布料系統(tǒng)將尾礦輸送至尾礦庫(kù)堆存。本文介紹了尾礦膠帶輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的布置、組成、排放工藝及主要參數(shù)、運(yùn)行技術(shù)保障措施與特點(diǎn)。

膠帶輸送機(jī)；尾礦干堆工藝；移設(shè)；設(shè)備選型

吉爾吉斯Bozymchak銅金礦是哈薩克斯坦銅業(yè)有限公司下屬吉爾吉斯黃金公司 (Kazakhmys Gold Kyrgyzstan，簡(jiǎn)稱“KGK”)投資建設(shè)的項(xiàng)目，中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司承擔(dān)了選廠及尾礦庫(kù)的設(shè)計(jì)工作。

Bozymchak銅金礦選礦廠項(xiàng)目所在地極端最高溫度35℃，極端最低溫度－28℃；海拔標(biāo)高約為+2 200 m，選廠地面標(biāo)高+2 120 m。選廠設(shè)計(jì)規(guī)模為1000 kt/a。由于尾礦的排放受地形、場(chǎng)地、地質(zhì)條件的限制及吉爾吉斯環(huán)境保護(hù)的要求，對(duì)選廠排出的尾礦實(shí)施廠前壓濾——干堆工藝。壓濾車間布置于選廠附近，離尾礦庫(kù)排放點(diǎn)的最遠(yuǎn)直線距離約為1 000 m，該排放點(diǎn)標(biāo)高為+2 030 m；壓濾車間與尾礦庫(kù)排放點(diǎn)最近直線距離約為200 m，該排放點(diǎn)標(biāo)高為+2 095 m。壓濾后的尾礦可采用汽車或膠帶輸送機(jī)輸送兩種運(yùn)輸方式，但汽車運(yùn)輸有易受夏天雨季、冬季寒冷等因素影響且汽車運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)費(fèi)用較高等不利因素[1]。對(duì)其運(yùn)輸方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，確定從選廠壓濾車間至尾礦庫(kù)的尾礦輸送及庫(kù)內(nèi)堆存全程采用膠帶輸送機(jī)作業(yè)。

1 膠帶機(jī)運(yùn)輸流程及排放工藝

經(jīng)壓濾車間壓濾后得到的尾礦（含水率為13%，容重為1.6 t/m3，動(dòng)堆積角為20°）直接排放至尾礦倉(cāng)，由尾礦倉(cāng)下部的給料機(jī)給至 10#膠帶機(jī)，由10#→11#→12#→13#段→14#段→15#段膠帶機(jī)組成的接力膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)將尾礦輸送至尾礦庫(kù)堆存。

尾礦膠帶機(jī)系統(tǒng)由固定式膠帶機(jī)、半固定式膠帶機(jī)、整體機(jī)架式膠帶機(jī)及輪式移動(dòng)膠帶機(jī)組成（輸送能力：3 000 t/d；工作制度：300 d/a，3班/d，8 h/班）。其中10#為固定式膠帶機(jī)，11#、12#采用半固定式膠帶機(jī)，13#段采用2臺(tái)整體機(jī)架式膠帶機(jī)搭接組成，14#段采用3臺(tái)整體機(jī)架式膠帶機(jī)搭接組成，其卸料端15#段膠帶機(jī)采用單臺(tái)或多臺(tái)20 m長(zhǎng)的輪式移動(dòng)膠帶機(jī)進(jìn)行排料，采用推土機(jī)輔助作業(yè)。系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

圖1 運(yùn)輸系統(tǒng)工藝流程

膠帶機(jī)運(yùn)行初期，受礦標(biāo)高約為+2 120 m，卸礦點(diǎn)最低標(biāo)高為+2 056 m。膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)平面布置圖見圖2。其中，受料端的10#膠帶機(jī)與11#膠帶機(jī)連接，并由10#膠帶機(jī)將尾礦轉(zhuǎn)運(yùn)至11#膠帶機(jī)。14#段的3臺(tái)整體機(jī)架式膠帶機(jī)處于尾礦庫(kù)的底部，排料端15#段膠帶機(jī)服務(wù)至尾礦庫(kù)閉庫(kù)。

圖2 膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)平面布置

隨著尾礦不斷排入尾礦庫(kù)，其底部不斷抬升，需定期對(duì)膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)進(jìn)行移設(shè)。在最初排料時(shí)，由11#→12#→13#-01→13#-02→14#-01→14#-02→14#-03→15#段膠帶機(jī)組成接力排料系統(tǒng)。隨著尾礦庫(kù)內(nèi)尾礦量的增加，14#-03整體機(jī)架式膠帶機(jī)在生產(chǎn)的第56天移開，11#→12#→13#-01→13#-02→14#-01→14#-02→15#段組成膠帶機(jī)接力排料系統(tǒng)。隨著尾礦庫(kù)內(nèi)尾礦量的逐漸增加，尾礦膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)按計(jì)劃依次逐步進(jìn)行調(diào)整，直至生產(chǎn)的第31個(gè)月14#段膠帶機(jī)全部移開。第31個(gè)月開始到第37個(gè)月零10天，13#段的2臺(tái)整體機(jī)架式膠帶機(jī)逐步移開。第37個(gè)月零10天開始，12#半固定式膠帶機(jī)開始逐漸縮短，第5年零11個(gè)月完全拆除。第5年零11個(gè)月11#半固定式膠帶機(jī)開始逐漸縮短。11#和12#半固定式膠帶機(jī)每次縮短長(zhǎng)度為30 m或60 m，膠帶機(jī)縮短后，滑撬式機(jī)頭需要重新固定，膠帶需要重新連接。以上調(diào)整后的新膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)均與15#段輪式移動(dòng)膠帶機(jī)組成新的膠帶機(jī)接力輸送——堆存系統(tǒng)。11#、12#、13#、14#段膠帶機(jī)固定輸送時(shí)間見表1。

表1 膠帶機(jī)固定輸送時(shí)間

2 各膠帶機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

根據(jù)工藝布置，壓濾后的尾礦輸送系統(tǒng)由11#→12#→13#段→14#段→15#段膠帶機(jī)依次組成的膠帶機(jī)接力輸送系統(tǒng)輸送至尾礦庫(kù)堆存，各膠帶機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見表2。

表2 膠帶機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

3 膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)保障措施

由于項(xiàng)目所在地海拔較高，冬季環(huán)境溫度低尾礦膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)輸送、下運(yùn)的是壓濾后含水率較高的尾礦，因而采取以下措施以保障膠帶機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.1 采用耐寒帶

采用耐寒帶能夠提高膠帶的成槽性，延長(zhǎng)膠帶的使用壽命，保證膠帶機(jī)在極低溫度下安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 使用鋰基脂潤(rùn)滑

膠帶機(jī)的托輥及其它外置回轉(zhuǎn)部件均采用鋰基脂進(jìn)行潤(rùn)滑。因?yàn)殇嚮哂袃?yōu)良的抗水性、機(jī)械穩(wěn)定性、耐磨性、防銹蝕和氧化穩(wěn)定性，且在零下45°的環(huán)境中仍能保證回轉(zhuǎn)部件的良好潤(rùn)滑效果。

3.3 膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)采用連鎖控制

整個(gè)尾礦膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)是由多條膠帶機(jī)搭接而成，為保證輸送系統(tǒng)安全運(yùn)行，需對(duì)膠帶機(jī)系統(tǒng)的啟、停機(jī)順序進(jìn)行連鎖控制。啟動(dòng)時(shí)，從卸料端膠帶機(jī)至受料端膠帶機(jī)依次逐臺(tái)啟動(dòng)；停機(jī)時(shí)，從受料端膠帶機(jī)至卸料端膠帶機(jī)依次逐臺(tái)停機(jī)。

3.4 采用安全報(bào)警裝置

為保證膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對(duì)各設(shè)備的防跑偏裝置、打滑檢測(cè)裝置、防撕裂裝置、過載保護(hù)裝置等進(jìn)行集中統(tǒng)一控制，同時(shí)采用聲光報(bào)警裝置。這些措施不僅提高了檢修、處置故障的效率，而且提高了設(shè)備的利用率。

3.5 設(shè)置三段式清掃器

由于尾礦的含水率較高，易粘結(jié)于承載面膠帶上；故在膠帶機(jī)的頭部設(shè)置兩道清掃器，尾部設(shè)置一道清掃器，以防止和減輕對(duì)回程段托輥的破壞，延長(zhǎng)托輥使用壽命，保證輸送機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

3.6 膠帶采用硫化膠接

膠帶作為膠帶機(jī)的關(guān)鍵部件，在輸送系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，除去正常的磨損外，往往還會(huì)因?yàn)楦鞣N因素造成膠帶的非正常磨損或破損，甚至斷裂。因此，膠帶接頭質(zhì)量的好壞，直接影響到整個(gè)輸送系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行。硫化膠接為熱接，連接效果好，膠帶連接接頭強(qiáng)度高，其強(qiáng)度可達(dá)正常膠帶的90%以上，連接后達(dá)到滿足工作要求的強(qiáng)度，所需時(shí)間短。因此，本項(xiàng)目所有的膠帶機(jī)在初期安裝及后期調(diào)整時(shí)均采用硫化膠接。

3.7 全程設(shè)置膠帶機(jī)罩

由于運(yùn)輸?shù)奈锪鲜俏驳V，不僅物料粒度細(xì)，而且含水率高，膠帶機(jī)罩能夠避免膠帶機(jī)沿線雨水滲入，防止物料打滑集中堆置現(xiàn)象。

3.8 無漏斗轉(zhuǎn)載

尾礦粘結(jié)性較強(qiáng)，為減少卸料環(huán)節(jié)，避免漏斗處發(fā)生堵料，取消膠帶機(jī)的頭部漏斗，而加深加寬受料膠帶機(jī)的導(dǎo)料槽，上一段膠帶機(jī)輸送的尾礦直接拋至下一段膠帶機(jī)的導(dǎo)料槽內(nèi)。

3.9 采用整體機(jī)架式膠帶機(jī)

膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)中的13#段、14#段所有膠帶機(jī)均采用整體機(jī)架式結(jié)構(gòu)，無頭尾及中間架基礎(chǔ)，便于膠帶機(jī)的移設(shè)和調(diào)整。

4 結(jié)語(yǔ)

尾礦膠帶機(jī)輸送布料系統(tǒng)經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)近1年的運(yùn)行，證明采用膠帶機(jī)排放壓濾后的尾礦工藝是可靠的，輸送設(shè)備選型及其設(shè)計(jì)參數(shù)合理，排放工藝參數(shù)合理。本文定稿時(shí)，該尾礦膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)累計(jì)輸送尾礦已超過1 200 kt。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋，尾礦膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，故障少，自動(dòng)化程度高，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期的效果，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。特別是冬季的運(yùn)行情況證明所采取的措施是合理且必要。

寒冷地區(qū)使用膠帶機(jī)輸送并堆置含水率達(dá)13%的尾礦的工程實(shí)踐極少，筆者對(duì)調(diào)試和實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的一些問題總結(jié)如下，供參考借鑒：1)膠帶機(jī)轉(zhuǎn)載處敞開式設(shè)計(jì)存在的問題是：①雨雪容易滲透到滾筒和膠帶上；②滾筒沾附水份后，引起膠帶與滾筒之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)；③膠帶表面沾附水份后，一方面物料更容易粘結(jié)在膠帶上，造成物料清掃困難，另一方面物料與膠帶之間容易產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。2)卸料端采用輪式移動(dòng)式膠帶機(jī)，其對(duì)地比壓超過地耐力。當(dāng)膠帶機(jī)移置到新排放工作面時(shí)，因基礎(chǔ)未壓實(shí)，新堆置的尾礦表面出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，引起膠帶機(jī)傾斜而使運(yùn)輸中斷。在以后的設(shè)計(jì)中應(yīng)采取措施增大移動(dòng)式膠帶機(jī)支撐機(jī)構(gòu)的對(duì)地接觸面積，防止和避免運(yùn)行過程中膠帶機(jī)出現(xiàn)失穩(wěn)。3)最初的連鎖控制系統(tǒng)未考慮到新增膠帶機(jī)的情況，導(dǎo)致新增的膠帶機(jī)不能接入控制系統(tǒng)。在以后的設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)規(guī)劃對(duì)控制系統(tǒng)接口進(jìn)行預(yù)留，以滿足后期新增設(shè)備的接入。

[1] 梁國(guó)海,洪小鵬.尾礦壓濾干堆工藝在排山樓金礦的成功應(yīng)用與改造實(shí)踐[J].黃金,2003,24(12):47-49.

Engineering Practice on Tailings Dry Stacking Process of Belt Conveyor

REN Xudong
(China Nerin Engineering Co.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi 330031,China)

Moisture content is approximately 13%of tailings after filter pressing for Bozymchak copper-gold mine tailing,belt conveyor relay conveying and distributing system are adopted to transport tailings to tailings storage for stacking.This paper introduces the arrangement,composition,discharging process and the main parameters,operation technical guarantee measures and properties of conveying system of tailings belt conveyor.

belt conveyor;tailings dry stacking process;shifting;equipment selection

TD528＋.1

A

1004-4345(2015)05-0015-03

2015－07－21

任旭東（1982—），工程師，主要從事礦山機(jī)械、礦山非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的設(shè)計(jì)及礦山機(jī)械在礦業(yè)工程中工藝系統(tǒng)配置的設(shè)計(jì)與研究工作。