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【工业之美】通向地心的“高速公路” 可取代卡车在露天矿区大角度运送矿石

该矿石管道运输系统的尾站位于矿坑底部,头站位于露天矿场的边缘,运输能力高达5000吨/小时。

图片来源:视觉中国

露天采矿作业中,往往涉及数十辆柴油卡车和大量挖掘设施。当卡车载着满满的矿石,沿着土路蜿蜒行驶到矿坑边缘并完成卸料后,通常只能空车返回。这个运输过程将产生大量燃料成本和污染物排放。

在不久的将来,数十辆卡车在矿区排队爬坡的场景或不复存在,取而代之的是一条长达数公里的管道,将坑底的物料源源不断的运送到坑口。

Chevron-MegaPipe®概念图 图片来源:蒂森克虏伯

为了应对采矿业在运输过程中潜在的行驶安全和环境问题,德国工业集团蒂森克虏伯和西门子,及非轮胎橡胶和塑料制造商康迪泰克(ContiTech)共同开发了管道运输系统Chevron-MegaPipe®。

矿坑底部尾站的破碎机及传送装置示意图 图片来源:蒂森克虏伯

按照设计,该系统的尾站位于矿坑底部,头站位于露天矿场的边缘。管道最大直径为0.9米,运输能力高达5000吨/小时。为了让物料能够顺利进入管道,尾站的进料区域安装有破碎机,矿石原料可以在坑底通过初级破碎被“改造”成为粒度尺寸约35厘米的小块物料,并与废料以及矿山表土覆盖层一起,通过密闭的管道输送带被送到坑口。

Chevron-MegaPipe®运输管道示意图 图片来源:康迪泰克

蒂森克虏伯工业解决方案物料运输主管 Franz Wolpers博士表示,考虑到所输送的物料种类,标准管道的散装物料运输角度一般在30度以下,Chevron-MegaPipe®则可以将这一角度提升到50度。“如果使用箕斗运输系统,整块物料的运输角度甚至可以提升到50度-90度。”他提到。

矿产资源形成的方式使得矿坑开采深度往往超乎想象,例如,前苏联米尔钻石矿坑深525米;美国宾汉峡谷铜矿更是深达1200米。在这样的矿坑中,使用卡车运输是极其耗时的过程。根据矿坑深度不同,一般需要30-40分钟。有资料称,在前苏联米尔钻石矿坑开采运营期间,一辆卡车从矿坑底部开到顶部需要花近两小时。在坡面土路行驶过程中,卡车司机还要面对路面狭窄、路况恶劣等状况,安全风险极大。此外,一辆自卸卡车高达250万美元的成本也让开采成本变得更加昂贵。

美国宾汉峡谷铜矿 图片来源:视觉中国 

康迪泰克传输带业务负责人Michael Hofmann表示,与卡车运输相比,Chevron-MegaPipe®可以有效降低投资和运营成本,并提高矿井的效率。西门子也表示,随着开采过程的持续进行,众多矿区内的矿石含量正在降低,需要运输的物料也有所增加,因此,更加安全、环保、高效的管道传送系统正变得越来越有吸引力。

事实上,在一些深度较浅、坑底到坑口仰角小于30度的矿坑,传统的传送带已被用来替代卡车。

目前,Chevron-MegaPipe®正在进行运输测试,不久后将正式投入市场。

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