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黑色冶金矿山井下有轨运输现状及发展

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摘要 通过对我国现阶段黑色冶金矿山井下有轨运输现状分析,提出今后我国冶金矿山井下有轨运输的发展方向。

关键词 冶金矿山;井下有轨运输

中图分类号TE2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)88-0043-02

0引言

随着我国黑色冶金矿山发展,地下开采成为矿山趋势,井下有轨运输成为制约矿山生产能力的主要瓶颈,井下有轨运输研究成为矿山建设的重要内容。现有矿山井下有轨运输“小、慢、乱”不适应矿山发展的需求,“大、快、无”成为其发展方向。

1 黑色冶金矿山现状及发展分析

我国冶金矿山发展经历了两个阶段,从建国初期到本世纪初期,冶金矿山主要以露天开采为主,呈现大露天、小地下的格局。地下开采的矿石只占总产量的一小部分,地下开采的矿山规模偏小。据统计,截至2009年底我国正在生产的井下开采黑色冶金矿山共35座,矿山产量在100万t以下共有22座,100万~200万t共有9座,200万t以上的共有5座,产量最大的矿山为云南大红山铁矿,年产量为600万t。

作为井下开采的重要环节,井下中段运输规模急剧增加。井下有轨运输作为一项传统的运输方式,其本身所具有的运力大、成本低、设备相对简单、可靠性强的特点,在新的矿山建设中被广泛采用。我国黑色冶金矿山井下有轨运输现状是一个什么水平,是否能够满足矿山发展的需求以及今后将如何发展亟待去研究。

2黑色冶金矿山井下有轨运输现状

截至2009年底,经统计我国重点黑色矿山井下有轨运输现状为:

2.1主要运输装备

信集闭系统:简单半自动闭塞为主,部分实现微机连锁。

3井下有轨运输发展趋势

随着超大型地下矿山的建设,对井下有轨运输提出了更高的要求,随着井下运输量的增加,过去井下那种简单甚至有些简陋的有轨运输已经远远不能满足矿山发展的需要。我们以隶属于河北钢铁集团矿业有限公司司家营田兴铁矿为例,看看今天的地下矿山对有轨运输带来了一个什么样的要求。

矿山位于河北省唐山市的滦县境内,地处滦河平原,矿区范围内土地肥沃,人口众多,其开采方式选择了地下充填采矿方式,矿山规模为2000万t/a。井下一个运输中段年运输量大于等于2000万t,这样一个运输能力是什么一个水平呢?我们可以和地面准轨铁路做一个比较,我们以工业企业标准规矩铁路为样本。依据《工业企业标准轨距铁路设计规范》(BGJ 12-87)对地面工业企业铁路等级的划分如下:

田兴铁矿井下有轨运输规模,完全达到了工业企业标准轨距铁路的IA级运输量。

工业企业标准轨距铁路的IA级线路整体技术、装备是一个什么样的水平呢?首先轨距采用1435mm,钢轨50kg/m级,枕木采用预应力钢筋混凝土枕,道岔选用9号以上道岔,机车采用我国铁路运输主力型货运机车东风4D型内燃机车或韶山12型电力机车,车辆采用载重为60t带有两个转向架四轴车,计算行车速度为70km/h,线路信集闭系统采用微机连锁。

以现有井下有轨运输的装备和管理来说,根本无法完成上述运输任务。地下开采具有空间狭小、系统复杂、建设投资巨大、施工困难的特点,地面准轨铁路是无法搬至井下运行的,这给我们的井下有轨运输提出了新的课题。

我们可以从两个方面来借鉴。一地面铁路发展,二是国外的有关矿山。

地面铁路的发展告诉我们,提高铁路运输能力的办法主要有:提高线路技术条件,提高机车牵引能力,提高车辆的轴重水平,提高运行调度管理水平。

现阶段我国铁路运输钢轨已经实现了重轨化,国内主要运输线路的钢轨普遍采用50kg/m钢轨,个别重载铁路轨重达到了70kg/m。轨枕采用钢筋混凝土预应力轨枕。机车采用大马力,高轴重、高速度的新型机车。车辆采用大载重,高强度的车辆。调度系统向智能化发展。

现阶段国外可供我们参考的矿山为瑞典的基律那矿山。基律纳铁矿775运输水平有轨运输情况:轨距891mm,轨重50kg/m,道岔采用9号道岔,线路坡度2‰~2.5‰,最小平曲线半径:空车运行线50m,重车运行线63m。2003年,775运输水平运输实际运输量1800,运输方式采用遥控梭式矿石列车5列,机车采用65t架线式无人驾驶电机车,矿车采用16m3底卸式矿车。

综上所述,今后井下有轨运输发展趋势:

1)大机车、大矿车、重轨

我国现在生产的电机车最大粘着重量为40t,矿车最大为10m3底侧卸式矿车,这样的装备水平,难以满足象田兴铁矿这样超大矿山的运输需求,开发黏着重量更大的电机车,开发装载能力更强的矿车,提高机车及矿车的构造速度,提高整个线路的技术条件,选用重轨、提高道碴厚度,采用钢筋混凝土轨枕,采用高等级扣件,采用更高号数的道岔等。

2)行车调度智能化、机车运行无人化

地下有轨运输的特点是运输距离短、运输方向固定,卸矿点固定、一段时间内装矿点也固定,这样地下有轨运输就类似固定距离的点对点的运输。采用无人化得运输方式,可以减小设备尺寸,适当放宽各种限制,有利于减少井巷开拓量,减少矿山建设投资。同时减少员工劳动强度,改善员工劳动条件。提高运输系统的作业效率。

4结论

正是本着这一思路,在田兴铁矿的建设中,井下运输系统采用了65t井下无人驾驶电机车牵引20m3底侧卸式矿车,轨道采用50型钢轨,系统控制采用井下无人调度系统。该系统获得了国内知名专家的好评。

参考文献

[1]王运编.现代采矿手册.冶金工业出版社.

[2]王运编.中国采矿设备手册.科学出版社.

[3]焦玉树.今日基律那.

[4]工业企业标准轨距铁路设计规范.