[发明专利]一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷矿的露天采矿工艺，属于采矿工程技术领域，具体来讲涉及一种磷矿的露天联合运输工艺。

背景技术

磷矿是国家重要的战略资源，余下的富矿资源仅能持续10余年的开采被国土资源部列为2010年后不能满足国民经济发展需求的20个矿种之一。在我国粮食生产、现代化学工业、新能源、新材料及国防等领域中具有广泛用途。近年来随着露天磷矿山开采深度的持续增加和浅部高品位磷矿资源的逐步枯竭，我国露天磷矿逐步进入深凹开采阶段，由于开采技术条件的变化和矿岩自然因素的影响，现有的汽车或者胶带输送机运输工艺优势逐步丧失，面临着以下难题；

（1）转入深部开采后，矿岩力学物理性质发生变化，坚硬矿岩比例增加，采场作业空间尺寸逐渐缩小，新水平准备及开拓运输系统建设困难；

（2）随着开采深度的增加，运输距离不断加大，运输条件逐渐恶化，设备效率不断降低，导致矿山生产能力不断下降，矿石成本明显增加；

（3）露天矿边坡越来越高。特别是近年来，某些矿山采用并段靠帮工艺来提高其最终帮坡角，边坡稳定性的控制和维护难度加大；

（4）人工成本、设备维修与维护费用、能耗与油耗费用、原材料成本、管理运营成本、剥采比的持续增加、土地与林地价格增加以及环保与安全费用的持续增加。

（5）地处长江流域、滇池湖区域等重要生态敏感区域周边的磷矿山，由于靠近工业与人口密集聚集区域，对露天矿的环境保护要求更为苛刻，特别对矿山粉尘与重型矿车的尾气排放指标要求更为严格。

因此，如何在资源禀赋条件差、价格受限、成本增加以及化工行业不景气的多重压力下，通过采矿工艺创新、技术革新与完善，对现有的采场运输工艺系统进行完善优化，并研究适合新形势条件下矿山露天采场特别是深凹露天采场剥离废石的新运输工艺系统十分必要。以实现我国磷矿绿色高效综合开发利用，确保矿山长期持续稳定地发展。

目前国内关于磷矿山露天采矿运输工艺的专门研究较少，主要借鉴金属矿山与煤矿成功的研究试验与工程实践成果，而关于重要生态敏感区域矿山露天采场剥离废石的运输工艺的研究试验与探索性的工程实例几乎为空白，现有主要研究成果如下所述：

1.中国专利（申请号201320301927）“箕斗井矿岩分装分提系统”，涉及地下金属与非金属矿山的提升系统，发明了一种设备简单、投资节省、流程顺畅、检修方便的箕斗井矿石与废石的分提分装系统，但该箕斗工艺适合于地下固定场所矿石与废石的运输，移动成本较高，箕斗单次提载量小于30吨，且废石粒度直径要求均在300mm之内。对于缓倾斜薄至中厚露天磷矿床，由于其采场分散，爆破后的剥离废石块度较大，约有40～50%废石粒度直径超过300mm，该种运输工艺系统无法推广应用。

2. 中国专利（申请号201320170372）“一种防冲击箕斗装矿装置”与中国专利（申请号201320292465）“一种耐磨损坑口提料箕斗”均涉及一种地下矿山的耐磨与扛冲击的箕斗运输工艺，但其所涉及的箕斗吨位均在30吨以下，无法满足年运输量达到200万吨以上的露天剥离废石的要求，且其运输废石粒度直径要求均在300mm之内，对于存在大量大粒级的露天磷矿剥离废石无法运移。

3. 中国专利（申请号201320141860）“一种用于斜井的侧卸式箕斗翻矸装置及斜井提升系统”、中国专利（申请号 201320067098）“箕斗装载系统”均涉及一种地下矿山的耐磨与扛冲击的箕斗运输工艺，但其所涉及的箕斗吨位均在30吨以下，无法满足年运输量达到200万吨以上的露天剥离废石的要求，且其运输废石粒度直径要求控制在300mm之内，对于存在大量大粒级的露天磷矿剥离废石无法运移。

4. 中国专利（申请号201220707849）“一种大型双腔箕斗”、中国专利（申请号201220385658）“大直径主立井大容量箕斗运输装置”均涉及一种地下矿山的大吨位箕斗运输工艺，相应的箕斗单次提升吨位均可以达到50～60吨，可以满足露天剥离废石大规模运输量的要求，但其箕斗提升系统位置无法移动，无法适应缓倾斜薄至中厚磷矿床频繁移动的要求，且废石粒度直径要求控制在400～500mm之内，对于30～40%废石粒度直径超过500mm的露天磷矿剥离废石的运输不适宜。