□ 王法 內(nèi)蒙古大唐國際錫林浩特礦業(yè)有限公司

露天礦卡車運(yùn)輸安全保障系統(tǒng)的基本要素探究

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［導(dǎo)讀］在露天礦運(yùn)輸中，卡車運(yùn)輸是常用的運(yùn)輸方式。本文分析了卡車運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)內(nèi)容，以供參考。

一、前言

露天礦的作業(yè)范圍大、涉及范圍廣，存在一定的安全隱患。因此，要提高卡車運(yùn)輸?shù)陌踩Ｕ希⒂行嵘鳂I(yè)效率。

二、礦山卡車運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀

隨著開采方式和生產(chǎn)設(shè)備的不斷發(fā)展以及汽車的運(yùn)輸能力的增強(qiáng)，改變了我國早期廣泛使用的鐵路運(yùn)輸?shù)膫鹘y(tǒng)運(yùn)輸方式。大型的自卸汽車作業(yè)靈活、移動方便、作業(yè)量大，不僅能夠適應(yīng)各種礦山環(huán)境，而且能夠簡化開采工藝和減少露天礦基建工程量，降低露天礦初期投資，提高挖掘機(jī)的工作效率。但是，任何運(yùn)輸方式都有一定的缺陷，對于山坡狀露天礦來說，高度的降低，運(yùn)距的加大，開采深度的增加，汽車載重能力的增強(qiáng)，國際石油價格的不斷飆升，這都極大的提升了汽車的運(yùn)輸成本。在諸多運(yùn)輸系統(tǒng)中，汽車的運(yùn)輸成本對比與其他運(yùn)輸系統(tǒng)占比不斷增大，問題更加突出。這就促使著露天礦開采者們和技術(shù)人員對影響運(yùn)輸費(fèi)用的影響因素更加重視，并對這些影響因子進(jìn)行研究分析，尋求一種更優(yōu)化的開拓運(yùn)輸系統(tǒng)尤為重要。

露天礦開采是一個以采掘礦石為目的，圍繞著各個采掘中心而建立起來的龐大的采運(yùn)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在露天礦開采工藝中，礦山運(yùn)輸系統(tǒng)的投資占礦山基建總投資的60%左右，運(yùn)輸?shù)淖鳂I(yè)成本占礦石開采總成本的40~50%，能源消耗約占礦山總能耗的40~60%，運(yùn)輸作業(yè)的勞動量約占露天開采總勞動量的一半以上。卡車作為露天礦的主要運(yùn)輸工具，在露天礦開采過程中具有重要的地位。其主要工作是將采掘設(shè)備開采的礦石運(yùn)送到破碎站或儲礦廠，將生產(chǎn)中所需材料運(yùn)送到工作地點(diǎn)。但傳統(tǒng)的人工調(diào)度方法容易造成卡車擁堵，調(diào)度過程具有很大的盲目性，浪費(fèi)大量的運(yùn)輸時間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于卡車調(diào)度沒有得到合理的安排和規(guī)劃，致使其非生產(chǎn)時間約占整個生產(chǎn)過程的30%，嚴(yán)重制約了露天礦開采的效率。因此，合理優(yōu)化卡車調(diào)度對于提高整個礦山的生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本至關(guān)重要。

三、露天礦卡車調(diào)度

露天礦生產(chǎn)是一個利用露天礦采掘設(shè)備對露天礦礦巖進(jìn)行開采挖掘，并運(yùn)用運(yùn)輸設(shè)備將采掘的礦藏運(yùn)輸至破碎站或儲礦場的生產(chǎn)過程。露天礦卡車調(diào)度就是依據(jù)露天礦開采過程中的各種參數(shù)，如卡車、電鏟、破碎站等設(shè)備的位置或狀態(tài)等信息對卡車進(jìn)行動態(tài)調(diào)度的過程。而如今，露天礦卡車優(yōu)化調(diào)度在礦山開采企業(yè)中發(fā)揮著越來重要的作用，它是露天礦智能運(yùn)輸?shù)暮诵?，其?yōu)劣往往關(guān)系到設(shè)備效率的發(fā)揮和卡車調(diào)度系統(tǒng)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。

所謂卡車優(yōu)化調(diào)度就是在充分考慮礦山地理環(huán)境的情況下，將開采過程中的各中參數(shù)如卡車、破碎站、電鏟的數(shù)量、效率，相互之間的位置關(guān)系，每一過程中所需要的費(fèi)用等各種信息進(jìn)行動態(tài)、全面綜合的考慮，并能夠?qū)崟r的處理開采過程中發(fā)生的隨機(jī)事件，而后做出合理的優(yōu)化組合，使得在一定的約束條件下滿足一定的目標(biāo)要求。其目的是在卡車、電鏟、破碎站數(shù)量一定的情況下，盡可能的減少電鏟、卡車、破碎站的非生產(chǎn)等待時間，使有確定生產(chǎn)能力的礦企所需要的車、鏟數(shù)量減少，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)投資成本的目的。露天礦卡車調(diào)度系統(tǒng)主要分為3個部分組成，分別為最佳運(yùn)輸路線的確定、車流規(guī)劃、實(shí)時調(diào)度。（1）最佳運(yùn)輸路線的確定：其是根據(jù)露天礦開采的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境而配置的，應(yīng)用圖論、運(yùn)籌學(xué)等方法解算出礦石的道路網(wǎng)中任意兩點(diǎn)間的最短路徑。常用的方法有Dijkstra算法、Floyd算法、矩陣算法等。它能夠獲得道路中任意兩點(diǎn)間的最短距離和卡車通過時的位置。（2）車流規(guī)劃：是利用數(shù)學(xué)規(guī)劃理論，在一定的約束條件下滿足一定的目標(biāo)對卡車流向進(jìn)行安排，它是卡車實(shí)時調(diào)度的根據(jù)。（3）實(shí)時調(diào)度理論：它是在應(yīng)用一定的實(shí)時調(diào)度準(zhǔn)則的前提下，依據(jù)車流規(guī)劃理論，根據(jù)實(shí)時的運(yùn)行情況對卡車實(shí)現(xiàn)調(diào)度，給出每輛卡車應(yīng)去的方向（破碎站或電鏟）。

四、卡車運(yùn)輸安全保障要素

（一）車輛的維護(hù)

按計(jì)劃對車輛進(jìn)行維護(hù)，可以預(yù)防事故并減緩車輛機(jī)械故障，減少維修時間并預(yù)測車輛過度使用及損壞。一般來講，駕駛員及操作員能夠最先注意到哪里發(fā)生了問題，而且，應(yīng)該在開始工作之前，按規(guī)定的檢查程序?qū)ψ约菏褂玫能囕v進(jìn)行檢查。

（二）設(shè)備的保養(yǎng)

（1）建立完善的工作單系統(tǒng)。如通過使用維修工作單，用于記錄各種維修歷史及費(fèi)用，以便隨時分析設(shè)備的使用狀況，從而制定相應(yīng)的維修保養(yǎng)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維修和成本控制管理。（2）行程規(guī)范的設(shè)備保養(yǎng)體系。根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行小時，對設(shè)備實(shí)施周期性計(jì)劃保養(yǎng)，有助于提高設(shè)備的維修質(zhì)量和延長設(shè)備的運(yùn)行壽命。（3）實(shí)施設(shè)備大中修計(jì)劃管理。隨著設(shè)備服務(wù)年限的增加，設(shè)備老化及總成壽命到期是不可避免的，定期安排設(shè)備大中修，就能保證設(shè)備可用率。

（三）運(yùn)輸環(huán)境保障

（1）安全防護(hù)設(shè)施。為了保證行車安全，在急轉(zhuǎn)彎、平交道口、橋頭引道、高路堤、視距不足和地形險峻路段，應(yīng)根據(jù)各露天礦地形和實(shí)際情況設(shè)置安全設(shè)施。（2）礦山運(yùn)輸?shù)缆返穆返袒虬肼返虆^(qū)段，必須修筑高度不小于最大重型卡車輪胎直徑2/5的安全土堤；沿臺階坡頂線修筑的安全墻高度不得小于輪胎直徑的1/2；沿固定道路或端幫半固定道路修筑的安全墻高度不得小于輪胎直徑的2/3；坡道轉(zhuǎn)彎處的安全擋墻應(yīng)等于輪胎直徑的2/3；坡道轉(zhuǎn)彎處的安全擋墻應(yīng)等于輪胎直徑。還應(yīng)修筑避難車道。

五、提高卡車生產(chǎn)能力的措施

（一）優(yōu)化生產(chǎn)工藝參數(shù)

為了減小卡車的運(yùn)距，可以將單斗—卡車與移動式破碎機(jī)或半固定破碎機(jī)結(jié)合組成半連續(xù)工藝；優(yōu)化工作線長度以縮短卡車運(yùn)距，優(yōu)化調(diào)車方式、合理確定車鏟比、勺容比等縮短卡車的等待時間，減小卡車運(yùn)輸周期，以提高卡車的生產(chǎn)能力。

（二）提高礦山管理水平

提高礦山的管理水平，強(qiáng)化調(diào)度指揮，根據(jù)卡車的出動情況及礦山的實(shí)際生產(chǎn)情況，合理調(diào)配卡車；應(yīng)用卡車調(diào)度系統(tǒng)，掌握卡車的運(yùn)行狀態(tài)，及時調(diào)度車流方向，（接上頁）采用機(jī)動配車，確定合理的車鏟比，盡量縮短卡車的等待時間，可以提高卡車?yán)寐?，進(jìn)而提高卡車生產(chǎn)能力。此外，及時安排輔助設(shè)備清理裝車及排土場地，保證場地平整，可以縮短調(diào)車等進(jìn)時間及卸載時間。

（三）提高技術(shù)人員操作水平

加強(qiáng)技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高其技術(shù)水平與工作責(zé)任心，保證電鏟裝車質(zhì)量，提高卡車容積利用系數(shù)，縮短卡車調(diào)車等進(jìn)時間、運(yùn)行時間、卸載時間，縮短卡車運(yùn)行周期，可以顯著提高卡車的生產(chǎn)能力。

（四）提高卡車的維修保養(yǎng)水平

對卡車建立科學(xué)的使用及維修保養(yǎng)機(jī)制，簡化維修保養(yǎng)程序；根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況，合理儲備一定量的材料、配件，保證卡車故障之后能及時維修；加強(qiáng)設(shè)備維修人員的培訓(xùn)，提高其技術(shù)素質(zhì)，從而提高礦山的卡車維修保養(yǎng)水平，對卡車及時保養(yǎng)、適時維護(hù)，降低其故障發(fā)生頻率，提高其出動率。

（五）改善道路質(zhì)量

良好的路面狀況可以保證卡車安全運(yùn)行，降低卡車故障頻率及運(yùn)輸成本。因此，礦山應(yīng)該根據(jù)礦山的地質(zhì)資源條件、生產(chǎn)能力、卡車型號、道路長度等因素，合理設(shè)計(jì)礦山道路，避免道路交叉太多，影響車速和行車安全；配備足夠的道路養(yǎng)護(hù)設(shè)備，建立專業(yè)的道路養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍及科學(xué)的管理制度，保證路面堅(jiān)實(shí)平整，并控制塵土，保持路況的良好狀態(tài)。

六、結(jié)束語

綜上所述，我們要規(guī)范卡車運(yùn)輸作業(yè)，在保證作業(yè)安全的前提下，提升運(yùn)輸效率，促進(jìn)露天礦的開采。

［1］李曙光，顧正洪.單斗-卡車工藝在我國露天煤礦的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，21（3）：94-100.

［2］王純義.露天礦道路質(zhì)量是影響卡車運(yùn)輸能力、成本、安全的重要因素［J］.煤礦安全，2015，32（1）：59-61.