運營成本、員工安全和CO2排放是當今大多數礦山和采石場所面臨的挑戰。雖然肯定沒有某種良方能在一夜之間解決所有問題,但露天采場解決方案被廣泛認為是一個良好的開端,例如露天采場破碎和輸送(IPCC)系統。
在露天采場破碎和輸送系統中,粗碎破碎在露天采場內進行,破碎后的物料經輸送機轉運至下游加工工藝。
為什么該解決方案更經濟、安全和環保?其中一個重要因素是大幅減少了自卸卡車的交通流量。
無司機和尾氣排放
在通常的露天礦山或采石場中,粗碎破碎往往等同于川流不息的嘈雜的自卸卡車車隊,塵土飛揚、噪聲隆隆和油耗巨大。通過鉆爆形成巨大的石料堆,前卸式裝載機、液壓挖掘機或反鏟挖掘機將礦石裝載到自卸卡車上,然后由其運輸至固定式粗碎破碎站。這意味著,大量卡車和人員在爆破現場與固定式破碎站之間穿梭,由此產生大量的CO2和粉塵排放,以及潛在的交通人身傷害風險。
在全移動式露天采場破碎和輸送系統中,挖掘機直接將物料給入移動式破碎站的給料斗,而無需裝載至自卸卡車。破碎后的石塊經由移動式輸送機傳送至露天采場皮帶輸送機,再給入固定式中碎破碎站進一步破碎。整個過程無需任何卡車運輸。這樣,可以降低運營成本、減少污染排放、有助于防止交通事故,因為輸送機沒有排氣管,也不需要司機。
當實施爆破時,可以將移動式粗碎破碎站和移動式輸送機移動到安全區域。爆破后,輪式裝載機清理采場地面,然后將破碎站轉移至新料堆。這樣,可確保生產停機最少。

一次投資,長期節省
露天采場解決方案的優勢顯而易見,但為什么不是行業內所有的公司都急切地采用和接受這一解決方案呢?
澳大利亞昆士蘭大學推測出了若干阻礙IPCC實施的因素,其中,投資成本高、礦體特性、礦山規劃和運行可靠性,是礦山和采石場最常用的拒絕理由。
然而,這些理由都不是完美應用的真正障礙。
“IPCC系統的初始投資成本確實較高,并需要更多的規劃,但從長遠來看,利明顯大于弊,投資與規劃確實可以勞有所獲。”美卓露天采場解決方案投標經理Veikko Kuosa解釋道。
Kuosa不承認對于運行可靠性低的推測。“這是一個心態問題。確實,采用卡車+鏟車系統,也許可以僥幸逃脫被忽視的預防性維護保養,但并不意味著這是一種好的運營方式。”他說,“通過適當的維護保養和規劃,IPCC絕不會不可靠。”
節省燃油即節約成本
SRK咨詢公司首席顧問Scott McEwing稱,礦業公司經常忽視使用IPCC,因為他們希望迅速收回投資。
McEwing在2012年標題為《IPPC的經濟與環境案例》的SRK論文中闡述道:“許多礦業公司采用傳統的作業方式。因為,他們追求低風險、盡快收回投資和把握時機趕緊賺錢。”
“雖然IPCC的投資成本較高,但長期而言,有助于礦業公司降低資本和運營成本。傳統的卡車+裝載機采礦作業屬設備密集型,且嚴重依賴柴油。由于24小時都有滿載的卡車進出礦山,因此需要龐大的卡車車隊和駕駛員隊伍。此外,還消耗大量全球短缺的柴油和輪胎。”
“研究表明,運營成本可以顯著降低。這說明,如果您準備提前投入額外的資金,將有可能會獲得巨大的長期節省。”
安全性也不容忽視。Veikko Kuosa回憶起的大多數行業事故都是由現場交通造成。因此,更少的交通流量不僅節約燃油,還可以避免人身傷害。
高產能的理想選擇
露天采場解決方案適用于新建項目和現有礦山的擴建,特別適用于山體高且產能高、礦體均質、采坑相對接近后續加工系統的露天采場。與傳統工藝相比,IPCC解決方案最昂貴的部分是輸送系統,因為粗碎破碎機是必購項。因此,對于運輸距離短且坡度較大的應用,IPCC可實現最大節省。
Veikko Kuosa認為在這種類型的應用中,短短幾年即可收回投資。他稱:“如果產量提高一倍,自卸卡車數量通常也需要增加一倍,但采用露天采場破碎和輸送系統,若產量提高一倍,輸送機的前期投資只需增加約30%。”
“在比較輸送機與自卸卡車時,請注意:采用卡車運輸,您需要始終承擔卡車自重產生的消耗,而不僅僅是裝載物料產生的消耗。而使用輸送機,則只運送物料。”Kuosa補充說明。
對于具有更多異質性的礦體,卡車具有在不同礦帶間移動靈活的優勢。然而,可利用IPCC系統將礦石運輸到采場外,仍然可顯著降低運營成本。
IPCC的廢料輸送用途
礦石和廢石均可在采場內進行破碎與輸送。IPCC解決方案的設計取決于各種因素,例如剝采比和配礦要求,這意味著廢石和礦石處理解決方案需要專門定制,且通常會有很大差異。
廢石破碎只是為了物料能用輸送機運送出去。而礦石的露天采場破碎,則是整個碎磨工藝的一個組成部分。
露天采場破碎廢石有很多好處。
“如果必須破碎廢石,露天采場破碎與輸送是最經濟的解決方案。您無需為運輸廢石而投資,從而節省運營成本。”
露天采場的廢石經破碎和適當分選,可用于回填和其他現場基礎設施用途。此外,防止其進入磨礦等下游工藝環節,對噸利潤有著顯著影響。