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    在大型露天金屬礦山和部分建材礦山，由于所鉆鑿炮孔的孔深及孔距較大，致使爆破后的礦巖塊度較大：塊度大于1 m的礦巖比例為15%~20%，其中少數(shù)礦巖塊度可達(dá)2~3 m。這些大塊礦巖不但影響裝運(yùn)設(shè)備的工作效率，還會(huì)嚴(yán)重磨損設(shè)備，甚至砸壞運(yùn)輸車輛。膠帶輸送機(jī)連續(xù)出礦設(shè)備，對(duì)于礦巖塊度則有更加嚴(yán)格的要求，否則，膠帶輸送機(jī)將無(wú)法工作。
    近年來(lái)，為了提高露天礦山生產(chǎn)效率，連續(xù)采礦開(kāi)拓工藝得到迅速推廣和發(fā)展，因而要求在露天采場(chǎng)配有相適應(yīng)的破碎設(shè)備，構(gòu)成露天破碎站。早期的大型露天礦山破碎站一般都建在爆破界限以外的安全地帶，多在采礦場(chǎng)之外。隨著采礦工藝和礦山設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)多種型式的破碎站，有些已設(shè)在露天礦邊坡或采場(chǎng)工作面內(nèi)，而且可以隨同采場(chǎng)工作面一起轉(zhuǎn)移，以保持較高的生產(chǎn)效率。
1、天采場(chǎng)破碎站的分類與運(yùn)用特點(diǎn)
    露天采場(chǎng)破碎站通常按設(shè)備主體設(shè)置模式不同，可分為移動(dòng)式、半固定式和固定式3種裝備系統(tǒng)。
1.1移動(dòng)式破碎站
    移動(dòng)式破碎站是將移動(dòng)破碎機(jī)組安放在露天采場(chǎng)工作水平上，隨著采剝工作面推進(jìn)和向下開(kāi)采延伸到一定距離，用履帶運(yùn)輸車等牽引設(shè)備將移動(dòng)破碎機(jī)組整體牽引移動(dòng)；較小型的破碎站可以依靠本身匹配的驅(qū)動(dòng)裝置，自行轉(zhuǎn)移工作地點(diǎn)。移動(dòng)式破碎站有給料、破碎和卸料裝置。其工藝流程是：采剝工作面爆破后，用挖掘機(jī)（或裝載機(jī)）將礦巖裝入汽車，運(yùn)至采場(chǎng)移動(dòng)破碎站卸入給料裝置，礦巖進(jìn)入破碎機(jī)系統(tǒng)被粗碎后，合格的礦巖裝上膠帶輸送機(jī)運(yùn)至指定地點(diǎn)。移動(dòng)式破碎站形式及其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1—圖4。
    移動(dòng)式破碎站一般由3個(gè)相互獨(dú)立的部分組成，即破碎機(jī)、給料裝置和卸料裝置，另外還包括維修系統(tǒng)和運(yùn)輸車。破碎站3個(gè)部分各成獨(dú)立系統(tǒng)，分別借助運(yùn)輸車移設(shè)。可移式破碎站一般只有設(shè)備與金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件，沒(méi)有混凝土及其基礎(chǔ)工程。
    常見(jiàn)移動(dòng)式破碎站主要有自行式移動(dòng)破碎站和可移式破碎站兩種設(shè)備系統(tǒng)。
1.1.1自行式移動(dòng)破碎站
    破碎站本身具有行走機(jī)構(gòu)，可在采掘工作面內(nèi)工作，由裝載設(shè)備（如挖掘機(jī)等）直接給料。當(dāng)采礦工作面向前推進(jìn)時(shí)，隨著裝載設(shè)備一起向前移動(dòng)。破碎站的移設(shè)頻率取決于裝載設(shè)備的推進(jìn)速度。由于破碎站移動(dòng)頻繁，因而需要配置具有高度靈活性的帶式輸送機(jī)系統(tǒng)，適應(yīng)裝載設(shè)備推進(jìn)要求。
    按行走方式，自行式移動(dòng)破碎機(jī)有液輪式、軌輪式、輪胎式、履帶式、邁步式等幾種。在選用時(shí)應(yīng)綜合考慮礦山的地質(zhì)條件、行走機(jī)構(gòu)承受的負(fù)荷、移動(dòng)的頻繁性、道路坡度、開(kāi)采工作面位置和開(kāi)采進(jìn)度等因素。
    (1)液輪自行式破碎站。在其車輪支腿上均裝有液壓伸縮機(jī)構(gòu)，每個(gè)輪子上都有各自的液壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。支腿能自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)組底盤(pán)高度，使破碎站保持水平狀態(tài)。由于車輪對(duì)地面的壓力(0.4 ~0.9MPa)較大，所以只能用于地面承受壓力允許的場(chǎng)所。
    (2)軌輪式移動(dòng)破碎站。該機(jī)站適用于單向進(jìn)路采礦和坡度小于3%的場(chǎng)合，其軌道承載能力和機(jī)組運(yùn)行不受氣候條件的影響。由于移動(dòng)坡度受到限制，因而適應(yīng)范圍較小。
    (3)輪胎式移動(dòng)破碎站。其搬遷移動(dòng)需借助牽引車、拖拉機(jī)或推土機(jī)牽引，移動(dòng)速度為8～16 km/h，輪胎充氣壓力為0.5~0.6 MPa。機(jī)組的載荷受其轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)和輪胎承載能力的限制，一般適用于小型破碎站，其處理能力多在400 t/h以下。這種破碎站結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，移動(dòng)方便，投資較少，使用安全可靠。
    (4)履帶式移動(dòng)破碎站。該機(jī)站行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、對(duì)地面不平度的適應(yīng)性較強(qiáng)，對(duì)地壓力小（約為輪胎式的1/3），行走速度約為輪胎式的1/3，道路坡度可達(dá)10%。
    (5)邁步式移動(dòng)破碎站。該機(jī)站多采用液壓機(jī)構(gòu)拖動(dòng)，類似邁步式索斗挖掘機(jī)的行走機(jī)構(gòu)。通常這種自行式機(jī)組是借助3組各具有一垂直油缸和水平油缸的機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)行走盤(pán)而移動(dòng)。其移動(dòng)速度為70~90 m/h，能爬10%的坡道。對(duì)地壓力為0.15—0.25 MPa，適用于各種不同耐力的工作場(chǎng)所。這種機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，底盤(pán)直接與地面接觸，不用行走機(jī)構(gòu)支撐。其步行機(jī)構(gòu)用靜液壓驅(qū)動(dòng)，移動(dòng)速度較慢。與其他移動(dòng)方式相比，具有底盤(pán)低、穩(wěn)定性好、質(zhì)量輕、磨損小、維修量不大的優(yōu)點(diǎn)。這是一種較常用的移動(dòng)式破碎站。
1.1.2可移式破碎站
    這種破碎站本身不能自行，需要為其配備專門(mén)的移動(dòng)設(shè)備——履帶運(yùn)輸車或輪胎運(yùn)輸車，將其移至新的地點(diǎn)。這種破碎站在采場(chǎng)內(nèi)靠近采礦工作水平的中心位置，可以根據(jù)需要幾個(gè)月或幾年移動(dòng)一次，以便同采掘工作面保持一定的距離和高差。整體可移式破碎站能將整個(gè)機(jī)組整體搬遷，其移設(shè)工作可在40—50 h內(nèi)完成。一般可移式破碎站將機(jī)組分成給料裝置、破碎機(jī)和卸料裝置3部分，也可拆卸成尺寸和重量更小的組件來(lái)搬運(yùn)。拆卸和重新安裝約需30 d，每移設(shè)一次的使用期限不超過(guò)3~5 a。
1.2半固定式破碎站
    半固定式破碎站通常由破碎機(jī)和膠帶機(jī)的給礦設(shè)備組成。在二者之間設(shè)有緩沖倉(cāng)，高度約30 m，破碎站安裝在混凝土基礎(chǔ)上或鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)上。機(jī)組移設(shè)時(shí)，需將其拆解，由運(yùn)輸車分別運(yùn)輸各獨(dú)立部件至新的位置重新組裝。一般移設(shè)期限不超過(guò)10 a，移設(shè)工作約幾周時(shí)間。這種破碎站安設(shè)于露天采場(chǎng)內(nèi)和非工作幫平臺(tái)上，主要優(yōu)點(diǎn)是縮短了采場(chǎng)內(nèi)汽車運(yùn)距（與固定式破碎站相比），加快車輛周轉(zhuǎn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。隨著露天開(kāi)采的延伸，可將破碎站向下移設(shè)，直至露天開(kāi)采終結(jié)。主要缺點(diǎn)是：破碎站隨采場(chǎng)下降每隔若干年要搬遷一次，設(shè)備系統(tǒng)建設(shè)周期長(zhǎng)，工程量大，移設(shè)困難，需要專門(mén)配備履帶式運(yùn)輸車拖曳。
1.3固定式破碎站
    固定式破碎站在露天礦整個(gè)服務(wù)年限內(nèi)位置一直不動(dòng)，大多設(shè)在露天采場(chǎng)的邊幫或地表，也有的設(shè)在露天采場(chǎng)的底部，在溜井硐室內(nèi)安裝破碎站。
    固定式破碎站需要開(kāi)鑿設(shè)備硐室及構(gòu)筑大量的混凝土基礎(chǔ)，并有一段膠帶斜井構(gòu)筑工程，施工時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高，并且隨著采場(chǎng)延深，汽車運(yùn)距不斷加大，運(yùn)費(fèi)增加。上個(gè)世紀(jì)后期，多數(shù)金屬露天礦山曾采用固定式破碎站。近年來(lái)，由于采礦工藝不斷改進(jìn)和礦山設(shè)備水平提高，移動(dòng)式破碎站技術(shù)推廣很快，采用固定式破碎站的露天礦越來(lái)越少。
    (1)破碎機(jī)對(duì)破碎站的生產(chǎn)能力和工作適應(yīng)性起決定性作用。通常旋回式和顎式破碎機(jī)多用于可移動(dòng)式破碎站，錘式、反擊式、輥式破碎機(jī)多用于自行式破碎站。因?yàn)楹笳呱�產(chǎn)能力較小，多用于石灰石礦和煤礦等非金屬礦山。大型金屬礦山大部分采用以旋回破碎機(jī)為主體的破碎站。
    (2)給料裝置包括給料設(shè)備和受料設(shè)備。給料設(shè)備一般為重型板式給礦機(jī)、帶式輸送機(jī)、鏈?zhǔn)浇o礦機(jī)、圓盤(pán)給礦機(jī)等。板式給礦機(jī)應(yīng)用最廣，約占80%，帶式輸送機(jī)約占13%～15%。受料設(shè)備一般為受料倉(cāng)和漏斗。
    (3)輸送和卸料裝置最常用的是帶式輸送機(jī)、約占73%～75%；其次是板式輸送機(jī)，約占23%~25%。
    (4)運(yùn)輸車一般為履帶式，運(yùn)載能力為500~1 500 t，匹配柴油機(jī)的功率為500—1 500 kW；負(fù)載爬坡能力可達(dá)20 010。維修系統(tǒng)主要包括起重設(shè)備和其他維修設(shè)備。
2、露天采場(chǎng)破碎站主要設(shè)備參數(shù)的確定
    破碎站的核心設(shè)備是破碎機(jī)，對(duì)破碎站的生產(chǎn)能力起著決定性作用。目前，破碎站常采用顎式破碎機(jī)、旋回破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)的確定方法見(jiàn)表1。
3、結(jié)語(yǔ)
    露天采礦工藝系統(tǒng)的礦巖運(yùn)輸成本，所占礦山生產(chǎn)成本的比重很大，運(yùn)輸系統(tǒng)模式和運(yùn)輸設(shè)備選型與采出礦巖的狀態(tài)密切相關(guān)，特別是對(duì)于連續(xù)運(yùn)輸和半連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)，礦巖塊度過(guò)大，會(huì)給鏟裝帶來(lái)困難，或損壞運(yùn)輸設(shè)備。移動(dòng)破碎站可隨采場(chǎng)轉(zhuǎn)移而搬遷，將爆后大塊礦巖進(jìn)行粗碎，利于設(shè)備鏟裝，提高連續(xù)輸送效率，而且破碎粒度易控，給料均勻，減少運(yùn)輸設(shè)備能耗和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。在美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯和澳大利亞等礦業(yè)開(kāi)發(fā)先進(jìn)國(guó)家，其露天礦破碎站已逐步走向大型化、系列化、多樣化，破碎已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，且能耗低、粉塵低。我國(guó)尚需加大露天采場(chǎng)破碎站的推廣力度，以促進(jìn)礦山生產(chǎn)技術(shù)更快發(fā)展。