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1、*1露天采矿学第4章 露天矿运输*2教学目标及基本要求.：介绍各种露天矿山运输方式，公路运输设备，公路分类与技术等级，公路路基与路面结构，公路的路面参数，公路的定线与 施工，道路的通过能与运输能力，汽车与挖掘机之间的比重分配问题，汽车运输自动控制系统；铁路运输设备和线路的技术 特征，铁路定线与站场，机车牵引能力、铁路通过能力及运输能力，铁路运输的调度管理；带式运输机的类型与技术特征， 带式运输机的主要技术参数计算；联合运输，溜井运输，溜槽输。主要介绍汽车运输、铁路运输和带式运输。 了解内容： 各种露天矿山运输方式；矿用公路的路基、路面参数等，矿用汽车，皮带类型，铁路的选线与定线，带式运输机的主
2、要参数 。 掌握内容： 露天矿山运输的特点，汽车运输、铁路运输和带式运输等各方式的优缺点，露天矿对运输工艺的要求，常用联合运输方式的 特点，各运输方式运能力的计算。主要内容及学时分配（共6 学时）：概述及矿用自卸汽车运输 2 学时 铁路运输 1.5学时 带式输送机运输 1.5 学时 联合运输与斜坡提升机运输 1 学时重点内容： 汽车运输、铁路运输和带式运输。难点内容： 根据现场条件和技术条件，如何选取合适的运输方式。教学计划与安排*34.1 概述 4.2 矿用自卸汽车运输 4.3 铁路运输 4.4 带式输送机运输 4.5 联合运输 4.6 斜坡提升机运输教学内容*44.1 概述运输工作实露天矿
3、的主要生产工序之一，其主要 任务是降采场采出的矿石运送到选矿厂、破碎站或贮 矿场，把剥离岩土运到排土场，并降生产过程中所需 要的人员、机具设备和材料运送到作业地点。运输系统投资占基建投资的60%；运输系统运营成本占总成本的40-50%；运输系统能源消耗占总消耗的40-60%；运输系统劳动量消耗占总劳动量消耗50%。 *54.1 概述运输成本随着矿山工程的延伸而明显增长；运输工艺对其他工艺的影响通过控制开拓系统实 现；运输系统对降低成本的追求使其集中了世界上能 力最大、技术最先进的各类陆地运输设备：载重量最大的汽车；爬坡最陡的铁路机车；倾角最大的胶带运输机；基于GPS和计算机技术的运输控制技术等
4、。*6露天矿运输特点（1）v基本物料运量大部分集中于单一方向v线路或道路运输强度大，线路车辆周转快v矿岩具有较大密度，较高的强度和磨蚀性， 块度不一，装卸时有冲击作用v露天矿其他工艺和运输的可靠性紧密相连v机车车辆运输周期中的技术停歇时间占有很 大比重*7露天矿运输特点（2）v矿岩的装载点和剥离物的卸载点不固定，采 场与废石场台阶上的运输网路要经常移动v从露天采场提升（或下放）矿岩的坡度陡v岩石需分采和配矿时，运输组织十分复杂v露天矿运输网路的位置与矿体构造因素有关 ，线路场地狭窄*8露天矿运输基本要求v运距尤其是剥离岩石的运距应尽可能短v整个运输网路及个别区段应尽可能固定不动，开采 期间力争
5、所需移动设备量最小v一个露天矿最好采用较简单的运输方式和较少的运 输设备类型，以简化管理和维修组织工作v运输设备容积和强度与采装和卸载设备以及矿岩运 输性质相适应v运输方式要保证工作可靠，主要设备停歇时间最少 ，移运过程尽可能地保证有较大的连续性v运输方式要保证工作安全，采矿成本最低*9露天矿运输可分为内部运输和外部运输;v 内部运输：用露天矿山必备运输系统将矿石 、岩石舒总到受料地点，将辅助物料运往露 天采场。v外部运输：是指从选矿场或者储矿仓将矿石 输送给用户，一般现在多依靠社会交通资源 来承担。 露天矿的运输问题主要解决运输系统能力、投 资、运费（运输成本）等因素之间的合理平 衡问题。寻
6、找一个最佳平衡点。*10露天矿常用的运输方式按照线路和设备v自卸汽车运输v铁路运输v带式运输机运输（胶带运输）v提升机运输（斜坡箕斗运输）v重力运输（溜井、溜槽运输，山坡露天矿）v架空索道运输（高山，山坡露天矿）v联合运输（汽车与铁路、汽车与胶带、汽车与提升机或溜井 ）v公路运输应用广泛-灵活；铁路运输难以取代-成本低；胶带 运输方兴未艾-能力大，成本低，连续；联合运输 形式多样 ；选择形式因地制宜。*114.2 矿用自卸汽车运输自卸汽车运输优点v机动灵活，调运方便，特别适合于地形、地质复杂 的条件v爬坡能力强，在高度相同的条件下，可缩短运距， 基建工程量小，基建速度快v运输组织简单，可简化开
7、采工艺，提高采掘效率v便于采用近距离分散排土场或高段排土场，减少排 土场用地和提高排土效率v道路修筑和养护简单*12矿用自卸汽车v装载能力为330吨 *13自卸汽车的缺点（不足）v吨公里运费高，自卸汽车的维修和保养工作 量大（燃油和轮胎的消耗大）v受气候影响较大，在雨季、大雾和冰雪条件 下行车困难v深凹露天矿采用汽车运输会造成采坑内的空 气污染*144.2.1 矿用汽车选型*154.2.1 矿用汽车选型（1）矿用汽车载重v与挖掘机的斗容保持一定的比例关系，运距为11.5km时， 车箱与铲斗合理容积为（46）：1v运输设备的不断大型化，是路听啊矿技术进 步最显著的特征之一：v铁路运输（蒸汽机）-
8、铁路运输，公路辅助运 输-公路、铁路联合运输-公路运输，铁路辅助 运输。v10t-360t；*16为什么采用大型运输设备？大型运输设备的好 处？ 大型载重汽车的突出优点：随着载重量的增加 ，汽车单位载重所需的发动机功率下降。*1750t-单位发动机功率8.1kW/t； 190t-单位发动机功率6.3kW/t；*18*194.2.2 矿用汽车选型（2）汽车类型v按卸载方式：后卸式，侧卸式，底卸式，推卸式。v车身结构：铰接式、整体式。最多：整体式车架， 后卸式，二轴六轮自卸矿用卡车。v按照拖拽方式：后卸式汽车、拖拉牵引的半拖车、 拖车v传动方式：机械传动、液压传动、电力传动*20传动系统的发展v最
9、早是机械传动：结构简单，使用可靠，传动效率高，制造 容易，成本低。一般用于30吨以下矿山，高吨位的卡车因为离合器和变速器 质量大，惯性大，换挡困难。v液力机械传动大载重量自卸汽车广泛采用液力机械传动系统。液力变矩器：优点是可以实现自动换挡，操作方便，可减少 震动防止过载，延长发动机、变速器使用寿命。一般效率较低，结构复杂，制造成本高；用于大吨位（30t以上）的矿用自卸卡车。 *21v电力传动汽车（电动轮汽车）没有传统的离合器、变速器、传动轴和差速器、减速器。简单可靠，维修简便，控制精确，自动调速。牵引性能好， 爬坡能力强，运行平稳，操作简便，经济效果明显。缺点是电机自重较大，适用于100t以上
10、的自卸卡车。分为电动桥汽车和电动轮汽车两种类型。主要是电动轮汽车 。*22*23电动轮自卸汽车的主要优点：v传动系统结构简单可靠，制停准确v自动调速，运行操作平稳v设备完好率高，维修工作量小，维修费用低v牵引性能好，爬坡能力强v运输效率高，成本低，经济效果好 缺点：v自重大，涉水高度小v双能源自卸汽车采用柴油机和架线供电的双能源电动轮汽车。爬坡时候利用架线电源；平道行驶用柴油机；下坡辅助发电；*24矿用自卸汽车的未来发展趋势大型柴油发动机-满足车辆大型化、高海拔使用、严格苛刻 的排放标准；大型轮胎-自动监控运行参数（温度、胎压、磨损信息）， 满足高强度、高寿命要求；计算机监控技术-自动监测车辆
11、运行过程中各个运行系统的 参数，保障车辆安全；超轻自重矿用卡车制造技术-目前有效载重和车辆自重之比 为1.3:1，达到1.75:1以上；使用高强度材料，优化结构，优 化制造工艺；无人驾驶矿用车辆和车辆智能调度系统-降低人工成本，提 高设备控制精确度，提高设备效率*25*26矿用自卸汽车结构要求v车体和底盘结构应具有足够的坚固性，并有减振性 能良好的悬挂装置；（装车、颠簸）v运输硬岩的车体必须采用耐磨而坚固的金属结构v卸载时应机械化，而且动作迅速；v司机顶棚上应有保护板，对于含有害矿尘的矿山， 司机室要封闭，最好能够强制通风；v制动装置要可靠，起步加速性能和通过性能应良好 ；v司机劳动条件要好，
12、驾驶操纵轻便，视野开阔。*27矿用汽车的性能评价评价矿用汽车性能的主要指标包括：v重量利用系数：汽车载重和自重比值，越高经济型越好；v比功率：发动机所能发出的最大功率和汽车总重量的比值；矿用汽车的比 功率大约在4.63-6.03kW/t之间，越大则发动机的动力性能越好，燃油的经 济性能越好；v最大功率因数：主动轮轮缘所产生的牵引力与汽车总重量之比。最低档、 最大扭矩时候为最大功率因数。矿用汽车在0.3-0.4之间。该值越大，则汽 车爬坡能力越好，加速性能越好。v车辆的动力特性曲线、牵引特征曲线：汽车的牵引力随速度的变化曲线， 反应了汽车的整车运动及制动和道路之间相互作用的技术特征。确定车辆 的
13、的极限性能参数，如最大牵引力，不同道路条件下的最大车速等。v性能限制因数：性能限制因数即道路纵断面、路面条件和车辆重量对车辆 性能的影响。*28*29*30白俄罗斯的BELAZ（别拉斯）矿用自卸车卡车型号 额定载重 7540 30吨 7547 45吨 7555 55吨 7557 90吨 7514 120吨 7513 130吨 7521 190吨 7517 154吨 7530 220吨 7531 240吨 7550 280吨 7560 360吨*31BELAZ 7540 此型号有多种配置可选，7540A型发动机 是-2402，燃料箱容量420升。轮 胎型号18.00-25 32，回转半径8.7米
14、 。 主要技术数据（7540A）： 长宽高：7.11米3.93米4.46米 总功率：309kW（420马力）/rpm 额定载重：30吨（短吨） 车箱容积：19.2立方米（堆装，SAE 2:1 ） 生产状态：在产*32BELAZ 7547 此型号有多种配置，75471型的发动机是 8401.1006 ，液力机械传动，5 进2退的变速箱，21.00R35轮胎，回转半 径10.2米。 主要技术数据（75471）： 长宽高：8.09米4.11米4.39米 总功率：405kW（551马力）/rpm 额定载重：45吨 车箱容积：26.5立方米（堆装，SAE 2:1 ） 生产状态：在产*33BELAZ 75
15、55 此系列有7555B和7555E型号，发动机分 别是TT 19和QSK19C ，液力机械传 动方式，6前速变速箱，轮胎型号 24.00R35。 主要技术数据（7555E）： 长宽高：8.89米4.74米4.56米 总功率：559kW（760马力）/rpm 额定载重：60吨 车箱容积：31立方米（堆装，SAE 2:1） 生产状态：在产*34BELAZ 7557 7557系列目前版本为75570，它搭载的是 Cummins QST 30-C发动机，燃料箱容 量1105升，Allison的6前速变速箱，标准 轮胎型号27.00R49，满载时最大车速 55km/h，回转半径11米。 主要技术数据(
16、75570)： 长宽高：10.4米6.2米5.4米 总功率：783kW(1065马力) 额定载重：90吨 车箱容积：53立方米（堆装 SAE 2:1） 生产状态：在产*35BELAZ 7514 该系列有多种配置，电传动形式，发动机是 8DM-21AM或KTA-38C，轮胎为33.00- 51，回转半径13米，最大车速45km/h。 主要技术数据(7514-10)： 外形尺寸：11.4米6.1米5.6米 总功率：1029kW(1400马力) 额定载重：120吨 车箱容积：61立方米（堆装 SAE 2:1） 生产状态：?*36BELAZ 7530 该系列有多种配置可选，电传动，油箱容量 3000升，轮胎为40.00R57，空车质量 150吨。可与30-45立方米装载设备匹配。 主要技术数据(75306)：
