運(yùn)營(yíng)成本、員工安全和CO2排放是當(dāng)今大多數(shù)礦山和采石場(chǎng)所面臨的挑戰(zhàn)。雖然肯定沒(méi)有某種良方能在一夜之間解決所有問(wèn)題，但露天采場(chǎng)解決方案被廣泛認(rèn)為是一個(gè)良好的開(kāi)端，例如露天采場(chǎng)破碎和輸送(IPCC)系統(tǒng)。

在露天采場(chǎng)破碎和輸送系統(tǒng)中，粗碎破碎在露天采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，破碎后的物料經(jīng)輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至下游加工工藝。

為什么該解決方案更經(jīng)濟(jì)、安全和環(huán)保？其中一個(gè)重要因素是大幅減少了自卸卡車(chē)的交通流量。

無(wú)司機(jī)和尾氣排放

在通常的露天礦山或采石場(chǎng)中，粗碎破碎往往等同于川流不息的嘈雜的自卸卡車(chē)車(chē)隊(duì)，塵土飛揚(yáng)、噪聲隆隆和油耗巨大。通過(guò)鉆爆形成巨大的石料堆，前卸式裝載機(jī)、液壓挖掘機(jī)或反鏟挖掘機(jī)將礦石裝載到自卸卡車(chē)上，然后由其運(yùn)輸至固定式粗碎破碎站。這意味著，大量卡車(chē)和人員在爆破現(xiàn)場(chǎng)與固定式破碎站之間穿梭，由此產(chǎn)生大量的CO2和粉塵排放，以及潛在的交通人身傷害風(fēng)險(xiǎn)。

在全移動(dòng)式露天采場(chǎng)破碎和輸送系統(tǒng)中，挖掘機(jī)直接將物料給入移動(dòng)式破碎站的給料斗，而無(wú)需裝載至自卸卡車(chē)。破碎后的石塊經(jīng)由移動(dòng)式輸送機(jī)傳送至露天采場(chǎng)皮帶輸送機(jī)，再給入固定式中碎破碎站進(jìn)一步破碎。整個(gè)過(guò)程無(wú)需任何卡車(chē)運(yùn)輸。這樣，可以降低運(yùn)營(yíng)成本、減少污染排放、有助于防止交通事故，因?yàn)檩斔蜋C(jī)沒(méi)有排氣管，也不需要司機(jī)。

當(dāng)實(shí)施爆破時(shí)，可以將移動(dòng)式粗碎破碎站和移動(dòng)式輸送機(jī)移動(dòng)到安全區(qū)域。爆破后，輪式裝載機(jī)清理采場(chǎng)地面，然后將破碎站轉(zhuǎn)移至新料堆。這樣，可確保生產(chǎn)停機(jī)最少。

一次投資，長(zhǎng)期節(jié)省

露天采場(chǎng)解決方案的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，但為什么不是行業(yè)內(nèi)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(xué)推測(cè)出了若干阻礙IPCC實(shí)施的因素，其中，投資成本高、礦體特性、礦山規(guī)劃和運(yùn)行可靠性，是礦山和采石場(chǎng)最常用的拒絕理由。

然而，這些理由都不是完美應(yīng)用的真正障礙。

“IPCC系統(tǒng)的初始投資成本確實(shí)較高，并需要更多的規(guī)劃，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，利明顯大于弊，投資與規(guī)劃確實(shí)可以勞有所獲。”美卓露天采場(chǎng)解決方案投標(biāo)經(jīng)理Veikko Kuosa解釋道。

Kuosa不承認(rèn)對(duì)于運(yùn)行可靠性低的推測(cè)。“這是一個(gè)心態(tài)問(wèn)題。確實(shí)，采用卡車(chē)+鏟車(chē)系統(tǒng)，也許可以?xún)e幸逃脫被忽視的預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)，但并不意味著這是一種好的運(yùn)營(yíng)方式。”他說(shuō)，“通過(guò)適當(dāng)?shù)木S護(hù)保養(yǎng)和規(guī)劃，IPCC絕不會(huì)不可靠。”

節(jié)省燃油即節(jié)約成本

SRK咨詢(xún)公司首席顧問(wèn)Scott McEwing稱(chēng)，礦業(yè)公司經(jīng)常忽視使用IPCC，因?yàn)樗麄兿Ｍ杆偈栈赝顿Y。

McEwing在2012年標(biāo)題為《IPPC的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境案例》的SRK論文中闡述道：“許多礦業(yè)公司采用傳統(tǒng)的作業(yè)方式。因?yàn)椋麄冏非蟮惋L(fēng)險(xiǎn)、盡快收回投資和把握時(shí)機(jī)趕緊賺錢(qián)。”

“雖然IPCC的投資成本較高，但長(zhǎng)期而言，有助于礦業(yè)公司降低資本和運(yùn)營(yíng)成本。傳統(tǒng)的卡車(chē)+裝載機(jī)采礦作業(yè)屬設(shè)備密集型，且嚴(yán)重依賴(lài)柴油。由于24小時(shí)都有滿載的卡車(chē)進(jìn)出礦山，因此需要龐大的卡車(chē)車(chē)隊(duì)和駕駛員隊(duì)伍。此外，還消耗大量全球短缺的柴油和輪胎。”

“研究表明，運(yùn)營(yíng)成本可以顯著降低。這說(shuō)明，如果您準(zhǔn)備提前投入額外的資金，將有可能會(huì)獲得巨大的長(zhǎng)期節(jié)省。”

安全性也不容忽視。Veikko Kuosa回憶起的大多數(shù)行業(yè)事故都是由現(xiàn)場(chǎng)交通造成。因此，更少的交通流量不僅節(jié)約燃油，還可以避免人身傷害。

高產(chǎn)能的理想選擇

露天采場(chǎng)解決方案適用于新建項(xiàng)目和現(xiàn)有礦山的擴(kuò)建，特別適用于山體高且產(chǎn)能高、礦體均質(zhì)、采坑相對(duì)接近后續(xù)加工系統(tǒng)的露天采場(chǎng)。與傳統(tǒng)工藝相比，IPCC解決方案最昂貴的部分是輸送系統(tǒng)，因?yàn)榇炙槠扑闄C(jī)是必購(gòu)項(xiàng)。因此，對(duì)于運(yùn)輸距離短且坡度較大的應(yīng)用，IPCC可實(shí)現(xiàn)最大節(jié)省。

Veikko Kuosa認(rèn)為在這種類(lèi)型的應(yīng)用中，短短幾年即可收回投資。他稱(chēng)：“如果產(chǎn)量提高一倍，自卸卡車(chē)數(shù)量通常也需要增加一倍，但采用露天采場(chǎng)破碎和輸送系統(tǒng)，若產(chǎn)量提高一倍，輸送機(jī)的前期投資只需增加約30%。”

“在比較輸送機(jī)與自卸卡車(chē)時(shí)，請(qǐng)注意：采用卡車(chē)運(yùn)輸，您需要始終承擔(dān)卡車(chē)自重產(chǎn)生的消耗，而不僅僅是裝載物料產(chǎn)生的消耗。而使用輸送機(jī)，則只運(yùn)送物料。”Kuosa補(bǔ)充說(shuō)明。

對(duì)于具有更多異質(zhì)性的礦體，卡車(chē)具有在不同礦帶間移動(dòng)靈活的優(yōu)勢(shì)。然而，可利用IPCC系統(tǒng)將礦石運(yùn)輸?shù)讲蓤?chǎng)外，仍然可顯著降低運(yùn)營(yíng)成本。

IPCC的廢料輸送用途

礦石和廢石均可在采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行破碎與輸送。IPCC解決方案的設(shè)計(jì)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(zhuān)門(mén)定制，且通常會(huì)有很大差異。

廢石破碎只是為了物料能用輸送機(jī)運(yùn)送出去。而礦石的露天采場(chǎng)破碎，則是整個(gè)碎磨工藝的一個(gè)組成部分。

露天采場(chǎng)破碎廢石有很多好處。

“如果必須破碎廢石，露天采場(chǎng)破碎與輸送是最經(jīng)濟(jì)的解決方案。您無(wú)需為運(yùn)輸廢石而投資，從而節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本。”

露天采場(chǎng)的廢石經(jīng)破碎和適當(dāng)分選，可用于回填和其他現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施用途。此外，防止其進(jìn)入磨礦等下游工藝環(huán)節(jié)，對(duì)噸利潤(rùn)有著顯著影響。