張 玨

（太原重工股份有限公司技術(shù)中心， 山西 太原 030024）

1 布料機(jī)應(yīng)用介紹

礦用自移式橋式布料機(jī)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱布料機(jī)）是一種大型露天礦用物料輸送和堆存設(shè)備。在智利的埃斯康迪達(dá)和緬甸的萊比塘[1]，布料機(jī)被用于濕法煉銅的礦石堆浸；在澳大利亞的平賈拉和奎那那，布料機(jī)被用于鋁礦赤泥尾礦的堆存[2]。本文介紹布料機(jī)在銅礦中的堆浸和移設(shè)工藝。

布料機(jī)工作在露天銅礦的堆浸場(chǎng)內(nèi)，位于礦石“開采-破碎-轉(zhuǎn)運(yùn)-堆浸”物料流的最末端，如圖1所示。堆浸場(chǎng)由若干個(gè)矩形堆浸單元并排組成。每個(gè)堆浸單元在完成堆場(chǎng)底墊的鋪設(shè)后，布料機(jī)將破碎后的礦石經(jīng)膠帶輸送機(jī)均勻筑堆在堆浸單元，并通過履帶式的自行移動(dòng)和膠帶機(jī)的移設(shè)，將筑堆范圍覆蓋整個(gè)堆浸場(chǎng)。所有堆浸單元完成生產(chǎn)后，在原位置繼續(xù)筑堆進(jìn)行下一層的生產(chǎn)。

圖1 露天銅礦主要工藝流程

相比傳統(tǒng)的礦用汽車筑堆，布料機(jī)筑堆的優(yōu)勢(shì)在于經(jīng)濟(jì)性和工藝性。大型礦場(chǎng)的堆浸場(chǎng)距離破碎站通常較遠(yuǎn)，膠帶輸送機(jī)的后期運(yùn)行成本較低。另外，礦用汽車多次往復(fù)運(yùn)輸對(duì)礦石的夯實(shí)效果顯著，降低了物料的松散系數(shù)，不利于噴淋液體的充分滲透和浸出。履帶式布料機(jī)的接地比壓通常比汽車小一個(gè)數(shù)量級(jí)[3]，保持了礦石筑堆時(shí)的松散狀態(tài)，提高了礦石的浸出率。

2 布料機(jī)組成

根據(jù)堆浸場(chǎng)地的大小形狀、上游膠帶機(jī)的布置形式、布料方式等的不同，布料機(jī)可分為多種類型和組成方式。本文介紹一種適合于大運(yùn)量、較寬堆浸單元、矩形布料方式的布料機(jī)，其系統(tǒng)組成形式為“可移設(shè)膠帶機(jī)+卸料車+布料橋+布料車”，如圖2所示。

圖2 布料機(jī)系統(tǒng)組成圖（俯視）

1）可移設(shè)膠帶機(jī)的尾站（受料槽）承接上游主膠帶機(jī)。中間架由多個(gè)獨(dú)立的膠帶托輥架組成，托輥架之間通過柔性鋼軌聯(lián)接。移設(shè)膠帶機(jī)的頭站（驅(qū)動(dòng)端）設(shè)計(jì)為履帶自移式。

2）卸料車橫跨在可移設(shè)膠帶機(jī)之上，可沿著膠帶方向自由行走，將膠帶機(jī)的物料提升至卸料點(diǎn)，并為移設(shè)膠帶提供張緊。

3）布料橋?yàn)槎嗦膸е蔚拈L(zhǎng)跨距鋼結(jié)構(gòu)桁架，其長(zhǎng)度應(yīng)能覆蓋一個(gè)堆浸單元的寬度。帶式輸送機(jī)位于布料橋鋼結(jié)構(gòu)上方，履帶可驅(qū)動(dòng)布料橋沿兩個(gè)方向自由行走。

4）布料車沿著布料橋上的鋼軌行駛，并抬高物料，經(jīng)過垂直轉(zhuǎn)載將礦石筑堆在布料橋兩側(cè)。布料車本質(zhì)也是一臺(tái)小型卸料車，為與移設(shè)膠帶機(jī)上的卸料車區(qū)分，將其命名為布料車。

3 布料機(jī)的筑堆

銅礦石經(jīng)破碎達(dá)到堆浸工藝要求的粒度后，經(jīng)主膠帶機(jī)轉(zhuǎn)載至移設(shè)膠帶機(jī)，并通過卸料車卸至布料橋上的膠帶。布料車抬升布料橋上的膠帶，并通過轉(zhuǎn)載改變物料的流向，將礦石均布在布料橋的某一側(cè)。布料車在布料的同時(shí)沿布料橋從堆浸單元的一邊行走至另一邊，隨后布料橋整體平移一個(gè)步距，布料車反向行駛布料，如此像織布的梭子一般不斷往復(fù)走“弓”字路線，直至覆蓋整個(gè)堆浸單元，如圖3所示。

圖3 布料機(jī)筑堆過程

布料機(jī)在一次移設(shè)周期內(nèi)只進(jìn)行一個(gè)堆浸單元的筑堆作業(yè)。

4 布料機(jī)的移設(shè)

在布料機(jī)完成一個(gè)堆浸單元的筑堆作業(yè)后，需要將其移設(shè)至下一個(gè)堆浸單元。布料機(jī)的移設(shè)主要包括兩項(xiàng)工作，即膠帶機(jī)（含卸料車）的移設(shè)和布料橋（含布料車）的移設(shè)。

4.1 可移設(shè)膠帶機(jī)（含卸料車）的平行移設(shè)

由于布料機(jī)頻繁移設(shè)的需求，可移設(shè)膠帶機(jī)的頭站（驅(qū)動(dòng)端）應(yīng)設(shè)計(jì)為履帶驅(qū)動(dòng)式。尾站（受料槽端）由推土機(jī)進(jìn)行拖拽。加裝移設(shè)頭的推土機(jī)拖拽中間托輥架的柔性鋼軌。為了滿足卸料車的最小轉(zhuǎn)彎半徑和鋼軌的剛度要求，移設(shè)膠帶機(jī)應(yīng)分多個(gè)步次逐步完成。假設(shè)移設(shè)膠帶機(jī)長(zhǎng)度500 m，需平行移設(shè)200 m，每步移設(shè)50 m，需4個(gè)循環(huán)完成。詳細(xì)過程如下：

1）準(zhǔn)備工作：包括布料機(jī)停止工作，可移設(shè)膠帶機(jī)膠帶松弛，在地面每隔50 m畫線，準(zhǔn)備推土機(jī)等。

2）將卸料車行駛至靠近尾站約120 m范圍內(nèi)。

3）移設(shè)機(jī)（加裝移設(shè)頭的推土機(jī)）從靠近尾站約120 m處夾持鋼軌，向頭站方向拖拽移動(dòng)，使鋼軌平移1 m，共計(jì)拖拽25次，使尾站120 m至頭站段的鋼軌共計(jì)平移25 m，中間拖拽出類S形的過渡段（長(zhǎng)度120 m），以保證卸料車的通過。頭站由履帶驅(qū)動(dòng)同步平移25 m。

4）卸料車沿S彎行駛至平行移設(shè)后的鋼軌（距尾站240 m以后段）。

5）移設(shè)機(jī)從靠近尾站約240 m處夾持鋼軌，向尾站方向拖拽移動(dòng)，多次拖拽使尾站至240 m段鋼軌平移50 m，同樣留出類S形的過渡段。推土機(jī)拖拽尾站，同步平移50 m。

6）卸料車行駛至尾站約120 m范圍內(nèi)。

7）移設(shè)機(jī)從靠近尾站約120 m處夾持鋼軌，向頭站方向拖拽移動(dòng)，使鋼軌平移50 m，留出類S形的過渡段。頭站由履帶驅(qū)動(dòng)同步平移50 m。

8）卸料車沿S彎行駛至平行移設(shè)后的鋼軌（距尾站240 m以后段）。

9）移設(shè)機(jī)從靠近尾站約240 m處夾持鋼軌，向尾站方向拖拽移動(dòng)，多次拖拽使尾站至240 m段鋼軌平移50 m，同樣留出類S形的過渡段。推土機(jī)拖拽尾站，同步平移50 m。

重復(fù)6）—9）的工作，直至完成4次共200 m的平移，最后一次移設(shè)機(jī)拖拽鋼軌平移25 m使膠帶機(jī)成為一條直線。步驟2）—6）的示意圖見下頁(yè)表1。

4.2 布料橋（含布料車）的移設(shè)

布料橋由多組履帶行走機(jī)構(gòu)支撐，各組履帶獨(dú)立驅(qū)動(dòng)聯(lián)鎖控制，可實(shí)現(xiàn)行走（沿橋方向）、平移（垂直橋方向）、轉(zhuǎn)向、扇形偏轉(zhuǎn)。但由于地面阻力較大，各履帶無法進(jìn)行原地轉(zhuǎn)彎，需同時(shí)行走和轉(zhuǎn)彎，如圖4所示。在完成可移設(shè)膠帶機(jī)的平行移設(shè)后，可進(jìn)行布料橋（含布料車）的移設(shè)。其詳細(xì)步驟如下，并見圖5：

表1 膠帶機(jī)移設(shè)過程示意

1）準(zhǔn)備工作：本堆浸單元布料結(jié)束前預(yù)留出布料橋的轉(zhuǎn)向空間。修筑轉(zhuǎn)彎和通往下一個(gè)堆浸單元的路基。布料車駐車制動(dòng)[4]。

2）布料橋同時(shí)行走和轉(zhuǎn)彎，調(diào)整履帶方向由垂直橋體轉(zhuǎn)至平行橋體。

3）布料橋順著橋體方向行駛至下一堆浸單元。

4）在新堆浸單元的一端同時(shí)行走和轉(zhuǎn)彎，調(diào)整履帶方向由平行橋體轉(zhuǎn)至垂直橋體。

圖4 布料橋的行走轉(zhuǎn)向

5 結(jié)論

1）布料機(jī)用于濕法煉銅中礦石的堆浸工藝。

圖5 布料橋的移設(shè)（轉(zhuǎn)場(chǎng)）

2）在長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量的工況下，相較于汽車筑堆，布料機(jī)在經(jīng)濟(jì)性和公益性上更具優(yōu)勢(shì)。

3）在每個(gè)堆浸單元中，布料橋和布料車配合運(yùn)動(dòng)，沿“弓”字軌跡使礦石布滿整個(gè)矩形區(qū)域。

4）一個(gè)堆浸單元筑堆結(jié)束后，需要將可移設(shè)膠帶機(jī)和布料橋分別移設(shè)至下一個(gè)堆浸單元。