矿山行业实现运营成本的阶越式变革

矿山行业在发展过程中有时会出现阶越式变革

矿业与人类文明一样古老。在石器时代，手工开采燧石来制作工具。到青铜时代，为了追求石材和金属的美艳，矿业得到了较大的发展。

直到二十世纪初，废石和矿石运输仍然采用双手、水、手推车、马车和轨道矿车。内燃机的发明带来了矿业的又一次重大变革，即我们今天所知的运输卡车的发展。

下一场变革

近年来，矿山行业的商品价值呈现明显的负增长趋势。采坑越来越深、矿石品位越来越低，投入成本不断增加。因此，行业正在探索新的低成本采矿方法，寻找新的设备系统、方法和技术。传统的卡车运输在许多矿山正陷入困境。

现在，有一种应对这些“大趋势”挑战的解决方案：减少对作为主要运输方式的卡车的依赖。利用皮带输送机运输矿物或废石可实现显著节省，约达15-35%，有时会更多[4]。这主要得益于运输能效的提高以及维护保养和劳动力成本的降低。

例证

让我们以一个年矿石运输量为1000万立方米的矿山为例，运输距离为3公里，即往返6公里，约需20分钟。完成这一工作，可能需要利用两台350吨挖掘机和12辆140吨卡车，每年运行5800小时。此外，还需要多台洒水车和平地机维护道路，以及一些推土机来维护卸料和清理矿坑。

如果该矿山采用全移动式解决方案和同规格挖掘机，来运输相同体积的物料，这个系统可以包含1台2000tph移动式破碎机/双齿辊，例如美卓LT160E(两侧各配1台挖掘机)，将其连接于1台Lokolink铰接式移动输送机，以将物料转运至一台可移动的皮带输送机。1台斜皮带输送机将来自第二个工作面的输送机和可移动输送机的物料转运出矿坑。

这是一笔巨大的成本节约。

图1所示为这两个方案的成本比较。尽管有破碎或筛选物料的额外成本，但是与运输上节省的金额相比就不在话下了。IPCC方案的公用设施成本也更低，特别是用于道路维护保费用的降低。

图1：废料输送的传统卡车运输(CTH)与全移动式(IPCC)解决方案的比较(按工作类别绘制)。

每座矿山的成本投入、采场几何形状、物料特性、岩性、设备和采矿目标均不相同，但本例着重介绍IPCC在实现运营成本重大变革方面的潜力。

变化与挑战

输送机并非一个新发明。1892年Thomas Robins[5]就开发出了用于输送煤和矿石的皮带输送机，这比首台运输卡车还要早。利用挖掘机装载输送机也不是一个新想法，早在上世纪初就已在采矿和建筑行业中出现。

介于石材的相对一致性和微薄的利润，采石行业一直是移动式IPCC方法的重要用户。然而，矿山行业在IPCC应用方面却迟缓得多。这也许是有充分的理由。卡车可提供选择性开采所需的灵活性，以适应市场条件的变化和任何资源固有的不确定性。此外，还具有在不确定时期确保达成目标的可扩展性和冗余度。

重大变革不是一夜之间就能完成的。罗马人的冲刷找矿法发展了几个世纪，而钻孔和爆破最近才从一种艺术形式转变为科学。由于运输成本的原因，矿山和探明资源的开采越来越无以为继，IPCC可能是现代社会所需的显著降低成本和持续生产的唯一方法。