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烘干攪拌輸送新聞動態(tài)

 

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石灰石礦山外部運(yùn)輸?shù)淖罴逊桨负蛯?shí)踐

發(fā)布時(shí)間:2013-08-12 08:21    來源:未知

1、中國水泥工業(yè)概況
    中國水泥工業(yè)已有~百多年歷史,1950年全國水泥產(chǎn)量132萬t,1980年水泥產(chǎn)量增至7986萬t,但絕大部分是用技術(shù)落后、產(chǎn)量低、能源消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重、勞動生產(chǎn)率低的立窯和傳統(tǒng)的濕法窯生產(chǎn)的。上世紀(jì)70年代國外出現(xiàn)了新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù),我國隨之開展此項(xiàng)技術(shù)的科研、開發(fā)和設(shè)計(jì)。通過近30年的努力,新型干法預(yù)分解窯生產(chǎn)線得到不斷提高和完善,我國開發(fā)的2000t/d級、2500t/d、3200t/d、5000t/d級生產(chǎn)線已全面成熟,不論從技術(shù)水平,還是單位噸水泥投資,以及生產(chǎn)成本均明顯優(yōu)于立窯,因此進(jìn)入21世紀(jì),出現(xiàn)了新型生產(chǎn)線大發(fā)展,2004年,我國預(yù)分解窯生產(chǎn)線492條,其水泥產(chǎn)量3.15億t,水泥總產(chǎn)量高達(dá)9.732億t,占世界水泥產(chǎn)量的38, 8%,是世界最大水泥產(chǎn)量的國家,為世界水泥產(chǎn)量排名第二的印度的4倍。1950—2005年中國和世界水泥產(chǎn)量見表1。
2、中國水泥石灰石礦山及外部運(yùn)輸方式概況
    上世紀(jì)80年代前,由于水泥工廠規(guī)模較小,與其配套的主要原料礦山——石灰石礦規(guī)模也較小,大多年產(chǎn)量在80萬t以下。當(dāng)時(shí)的礦山開采設(shè)備技術(shù)落后,勞動生產(chǎn)率低,穿孔設(shè)備大多為手持式鑿巖機(jī)和低風(fēng)壓的潛孔鉆機(jī),采掘設(shè)備為行走和調(diào)動不靈活的機(jī)械式挖掘機(jī),開拓運(yùn)輸系統(tǒng)大多采用箕斗運(yùn)輸、斜坡臺車、串車提升等落后方式,其礦石外部運(yùn)輸(從礦山至工廠)大多采用窄軌電機(jī)車、架空索道和汽車運(yùn)輸?shù)取?br />     隨著大型預(yù)分解窯生產(chǎn)線的發(fā)展,石灰石礦山規(guī)模成倍甚至數(shù)倍增加(現(xiàn)在最大礦山采礦規(guī)模已達(dá)800多萬噸),工作面的穿孔、采掘、運(yùn)輸設(shè)備也向著大型化、液壓化方向發(fā)展。大中型石灰石礦山穿孔設(shè)備采用全液壓、高風(fēng)壓鉆機(jī),采掘設(shè)備采用大型液壓挖掘機(jī)、輪式裝載機(jī)等,運(yùn)輸設(shè)備采用較大噸位的自卸汽車。礦石外部運(yùn)輸方式采用輸送量大、運(yùn)營成本低、管理方便的膠帶輸送機(jī)。皮帶式輸送機(jī)3、中國石灰石礦外部運(yùn)輸現(xiàn)狀
    隨著中國水泥產(chǎn)量的迅猛增加,水泥用石灰石需求量也飛速增加,2004年為11.7億噸。近幾年中國水泥用石灰石礦量見表2。
    如何將如此巨大的石灰石量從礦山運(yùn)至工廠,這涉及到投資、運(yùn)輸成本、環(huán)境保護(hù)、資源有效利用等諸多方面,是值得研究的問題。目前,中國石灰石礦外部運(yùn)輸方式有以下幾種:
3.1無礦山的水泥企業(yè)礦石來源
    在中國現(xiàn)存的絕大部分小型水泥企業(yè)及近幾年新建的個(gè)別大中型水泥企業(yè),無自營的石灰石礦山,以外購礦石來滿足工廠對石灰石原料的需要。這部分礦石由農(nóng)民組織的農(nóng)運(yùn)車、拖拉機(jī)等運(yùn)至工廠。
3.2有礦山的小型水泥企業(yè)礦石運(yùn)輸方式
    在中國有一些小型水泥企業(yè),有自營的石灰石礦山,其礦石外部運(yùn)輸方式大多為載重汽車,個(gè)別用窄機(jī)電機(jī)車和架空索道。
3.3大中型水泥企業(yè)礦石運(yùn)輸方式
    在中國,大部分大中型水泥企業(yè)有自營的石灰石礦山,其礦石外部運(yùn)輸方式隨礦山至工廠運(yùn)輸距離不同而異,有自卸汽車、膠帶輸送機(jī)及火車等運(yùn)輸方式。
4、目前普遍存在的主要問題及對策
    中國絕大部分小型水泥企業(yè)石灰石原料來源依靠民采民運(yùn),最近幾年投產(chǎn)的大型水泥生產(chǎn)線的原立窯企業(yè)和一些民營的水泥企業(yè),在水泥廠建設(shè)中,不做礦山設(shè)計(jì),不對礦山作任何投入,也依靠民采民運(yùn)石灰石。這些民采礦點(diǎn),礦石無序開采,大多采用高臺段人工鑿巖爆破的開采方法,生產(chǎn)效率低、安全隱患大、資源浪費(fèi)嚴(yán)重、環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞:這種民運(yùn)方式,車輛嚴(yán)重超載,路況差,到處塵土飛揚(yáng),嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境。因此,建議在礦山生態(tài)環(huán)境治理與礦山安全生產(chǎn)方面,政府應(yīng)加大整治力度,杜絕民采民運(yùn)這種落后的開采運(yùn)輸方式。
    我國的礦產(chǎn)資源是有限的,據(jù)統(tǒng)計(jì),目前已初步探明的石灰石儲量為542億t,可開采利用的約為250億t。水泥用石灰石再加上相關(guān)行業(yè)所用石灰石,在不遠(yuǎn)的將來即會出現(xiàn)資源枯竭的嚴(yán)重問題。現(xiàn)在我們在工程建設(shè)中已深深感到:水泥廠的規(guī)模越建越大且建設(shè)得越來越多,而好的礦山是越來越難找,地質(zhì)條件好、儲量大、交通方便的礦山在我國東中部地區(qū)已越來越少見。顯然,除加大地質(zhì)勘察工作的力度,增加礦石儲量外,對現(xiàn)存資源的合理開發(fā)利用、礦進(jìn)行正常的規(guī)劃開采運(yùn)輸設(shè)計(jì)也非常重要,要堅(jiān)決制止民采民運(yùn)這種嚴(yán)重浪費(fèi)資源的現(xiàn)象。加強(qiáng)環(huán)境治理,確保水泥企業(yè)持續(xù)發(fā)展及建設(shè)“節(jié)約型建材工業(yè)”。
5、礦石外部運(yùn)輸最佳的設(shè)計(jì)方案和實(shí)踐
    通過多年的礦山及礦石外部運(yùn)輸設(shè)計(jì)工作,我認(rèn)為當(dāng)?shù)V山至工廠運(yùn)輸距離小于2~3km時(shí),采用自卸汽車運(yùn)輸方式為最佳方案,公路路面最好為砼或?yàn)r青路面,且做好道路保養(yǎng)工作;以減少輪胎消耗,降低運(yùn)輸成本。當(dāng)?shù)V山至工廠運(yùn)距大于2~3km,最佳方案采用膠帶輸送機(jī),這是由于膠帶輸送機(jī)可實(shí)現(xiàn)大運(yùn)量、長距離輸送,且具有綜合運(yùn)輸成本低(~般為0. 3~0. 35元/t. km)、維護(hù)簡單、操作人員少等特點(diǎn)。當(dāng)?shù)V山至工廠間地形復(fù)雜,地面建、構(gòu)筑物較多時(shí),可采用平面拐彎膠帶輸送機(jī)或管狀膠帶輸送機(jī)。
    下面介紹我們設(shè)計(jì)的幾個(gè)案例:
5.1陜西奏嶺水泥公司礦石外部輸送方式
5.1.1該礦山及礦石外部輸送概況
    陜西秦嶺水泥公司(原耀縣水泥廠)石灰石礦山于1960年投產(chǎn),規(guī)模為年產(chǎn)礦石60萬t,礦山至工廠距離約4km,1978年礦山擴(kuò)建為100萬t/a,礦石外部運(yùn)輸系統(tǒng)為架空索道。1991年礦山規(guī)模擴(kuò)建為175萬t/a,礦石外部運(yùn)輸系統(tǒng)為膠帶輸送機(jī),同時(shí)原架空索道也輸送部分礦石。200年隨著工廠6#窯的建成,礦山開采規(guī)模達(dá)270萬t/a,原膠帶輸送機(jī)經(jīng)過提速及加大帶強(qiáng)等方面的改造,滿足了礦石外部運(yùn)輸?shù)囊蟆M瑫r(shí),由于原架空索道從國家級文物保護(hù)單位“藥王山”中間穿過,對藥王山的風(fēng)景和石刻起到了破壞作用,隨著人們保護(hù)文物意識的加強(qiáng),架空索道予以停運(yùn)和拆除。2003年銅川項(xiàng)目上馬,該礦山規(guī)模猛增至480萬t/a,原膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)不能滿足擴(kuò)建要求,需另建一套礦石運(yùn)輸系統(tǒng)。
5.1.2礦石外部運(yùn)輸方式擴(kuò)建方案由于該礦山至工廠間地形較復(fù)雜,且中間有國家級文物保護(hù)單位“藥王山”,經(jīng)過我們比較分析,提出了兩個(gè)技術(shù)上可行經(jīng)濟(jì)上合理的礦石運(yùn)輸方案,即多條膠帶機(jī)轉(zhuǎn)載運(yùn)輸方案和一條平面拐彎的膠帶機(jī)運(yùn)輸方案,兩方案比較見表3.
    通過比較知,方案二充分利用了地形條件,繞過了藥王山,保護(hù)了文物,又省去了四個(gè)轉(zhuǎn)載站,環(huán)節(jié)少,操作人員少,又利于環(huán)境保護(hù);由于總功率少了280kW,節(jié)省了電能,降低了礦石運(yùn)輸成本。因此,設(shè)計(jì)采用平面拐彎膠帶機(jī)運(yùn)輸方案,其技術(shù)性能為:驅(qū)動方式采用尾部雙驅(qū)動(2×280kW),膠帶機(jī)帶強(qiáng)2000N/mm;平面最小轉(zhuǎn)彎半徑400m,為保證轉(zhuǎn)彎處膠帶不跑偏,轉(zhuǎn)彎段托輥布置形式采用45°槽角,且內(nèi)曲線抬高;拉緊裝置采用先進(jìn)可靠的液壓自動拉緊方式。
5.2太鋼洪子峪礦山石灰外部運(yùn)送方案
5. 2.1  礦山概況
    洪子峪石灰石礦山是太原鋼鐵集團(tuán)公司150萬t不銹鋼項(xiàng)目的配套礦山,該礦山位于太原市杏花嶺區(qū)中澗河鄉(xiāng),距太原市12km。礦山年產(chǎn)原礦300萬t,破碎加工生產(chǎn)石灰石成品礦(粒徑10~40mm) 195萬t,山上設(shè)有焙燒石灰石系統(tǒng),生產(chǎn)的石灰需從礦山運(yùn)至山下的成品倉,其運(yùn)距約為4. 5km。
5.2.2石灰運(yùn)輸方案
    從山上至山下成品倉間地形非常復(fù)雜,溝壑縱橫,沿線有太鋼大型養(yǎng)雞場、石灰加工廠、破碎系統(tǒng)等建、構(gòu)筑;沿線還有森林和果樹林等。輸送的物料為生石灰,物理特性為性脆、易碎,其容重為0. 93t/m3,物料粒徑為10~40mm,要求輸送過程中盡量少產(chǎn)生粒徑<10mm的粉礦。
    根據(jù)該項(xiàng)目地形和輸送物料的特點(diǎn),設(shè)計(jì)提出兩個(gè)輸送方案。方案一為采用三條膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載運(yùn)輸方案,膠帶機(jī)寬800mm,帶速1.6m/s(因石灰易碎,帶速不宜過高);方案二為采用一條管狀膠帶輸送機(jī),管徑中250mm,帶速1.8m/s,水平長度4330m。兩方案比較見表4。
    兩方案技術(shù)特點(diǎn)如下:
    采用普通膠帶機(jī)初期基建投資較低,設(shè)備均為成熟的國產(chǎn)設(shè)備,在物料輸送過程中呈敞開狀態(tài),有利于物料的散熱;因普通膠帶機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)決定了膠帶機(jī)通廊建設(shè)占地面積較大,其不能完全避讓溝壑、林區(qū)、建筑物等,建設(shè)用地補(bǔ)償較大,征地會影響建設(shè)的進(jìn)度;由于運(yùn)輸?shù)奈锪蠟樯遥斔瓦^程中對周邊環(huán)境造成的污染面積大,需要增加環(huán)保投資,在使用過程中會增加由于污染導(dǎo)致的賠償費(fèi)用;因普通膠帶機(jī)提升角度有限,為達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)要求,在輸送線路上有隧道工程,并架設(shè)高支架,增加了一定的施工難度。
    采用管狀帶式輸送機(jī)一是實(shí)現(xiàn)密閉輸送物料,物料在輸送過程中不飛揚(yáng)、不散落、不泄漏,實(shí)現(xiàn)了無害化輸送,保證了物料輸送不受環(huán)境和氣候的影響,保護(hù)了環(huán)境,同時(shí)減少環(huán)境污染發(fā)生的賠償費(fèi)用;二是實(shí)現(xiàn)空間曲線輸送,線路可繞過建筑物、森林和耕地,適用于在復(fù)雜地形布置和建設(shè)輸送線路,工藝布置簡單;三是輸送過程中不設(shè)置轉(zhuǎn)運(yùn)站,減少輸送物料的破碎率:四是運(yùn)行穩(wěn)定,安全性能高。缺點(diǎn)是初期基建投資較高;由于輸送環(huán)境密閉,需要控制物料的裝料溫度。
    綜合考慮,該項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用管狀膠帶機(jī)輸送方案。
6、結(jié)論
    礦石外部運(yùn)輸最佳方式為:當(dāng)?shù)V山至工廠運(yùn)輸距離小于2~3km時(shí),采用機(jī)動靈活,投資較少的自卸汽車運(yùn)輸方式,當(dāng)?shù)V山至工廠運(yùn)距大于2~3 km時(shí),采用運(yùn)輸成本低、管理方便的膠帶機(jī)運(yùn)輸方式。當(dāng)?shù)V山至工廠間地形復(fù)雜,且地面建,構(gòu)筑物較多時(shí),可采用具有綜合經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益的平面拐彎膠帶輸送機(jī)或管狀膠帶輸送機(jī)。
    另外,當(dāng)?shù)V山擴(kuò)建時(shí),若原來礦石外部運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī),在其廊道允許條件下,可考慮將新建的膠帶機(jī)加到原來膠帶機(jī)上,形成一個(gè)廊帶雙層輸送方式,這樣可以節(jié)省大量的土建費(fèi)用,節(jié)約土地,加快項(xiàng)目建設(shè)。此方式已成功應(yīng)用于吉林亞泰水泥公司和浙江桐廬三獅水泥公司等項(xiàng)目的礦石外部運(yùn)輸上,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

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