| 专利名称： | 一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺 | ||
| 专利名称(英文)： | Open air combined transportation process for stripped waste stones of phosphate ore by car and large-scale slope skip bucket | ||
| 专利号： | CN201510103116.2 | 申请时间： | 20150310 |
| 公开号： | CN104847359A | 公开时间： | 20150819 |
| 申请人： | 云南磷化集团有限公司 | ||
| 申请地址： | 650600 云南省昆明市晋宁县昆阳镇永乐大街403号 | ||
| 发明人： | 李耀基; 李小双; 方世祥; 王孟来; 王万禄; 李永平; 陈鹏能 | ||
| 分类号： | E21C47/00 | 主分类号： | E21C47/00 |
| 代理机构： | 昆明今威专利商标代理有限公司 53115 | 代理人： | 赛晓刚 |
| 摘要： | 本发明涉及一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，本运输工艺为沿矿体走向方向将需要开采的露天采场划分若干个采区，每个采区宽度400-600m，相邻采区之间留设20m-30m隔离带作为箕斗提升系统轨道，箕斗提升系统的轨道地基直接建立在矿层底板基岩之上。露天坑采场的剥离废石先由挖掘机直接装入矿用汽车，后经矿用汽车卸载至箕斗箱，再通过箕斗提升系统运送至露天坑上部平路后转载给矿用汽车，最后由矿用汽车运达排土场。箕斗提升系统的上部与下部不需要建立专门的临时储料仓，1次箕斗箱载重量与1台矿用汽车的载重量基本相等，箕斗单次载重量不小于50吨，此汽车与大型斜坡箕斗联合运输工艺代替传统的矿用汽车或者胶带输送机运输工艺。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention relates to an open air combined transportation process for stripped waste stones of phosphate ore by a car and a large-scale slope skip bucket. According to the transportation process, an open pit to be mined is divided into a plurality of mining areas in a direction along the orebody trend; the width of each mining area is 400 to 600m; an isolation strip of 20m to 30m is reserved between the adjacent mining areas and is used as a track of a skip bucket lifting system; and a track foundation of the skip bucket lifting system is directly built on an ore bed bottom plate base rock. The stripped waste stones in the open pit are firstly and directly loaded into a mining car by an excavator, are then unloaded to a skip bucket box through the mining car, are next conveyed to an upper part flat road of the open pit through the skip bucket lifting system, are transloaded to the mining car, and are conveyed to a waste dump by the mining car. The building of a special temporary storage silo is not needed at the upper part and the lower part of the skip bucket lifting system; the once load capacity of the skip bucket box is basically identical to the load capacity of one mining car; the single-time load capacity of the skip bucket is not smaller than 50 tons; and the combined transportation process by the car and the large-scale slope skip bucket replaces the traditional transportation process by the mining car or a belt conveyor. | ||
1.一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺其特征是： 对赋存于云南滇池周边这一重要生态敏感区域的缓倾斜薄至中厚磷矿，沿缓倾斜薄至中厚磷矿体走向方向，将需要开采的露天采场划分若干个采区，每个采区宽度400-600m，相邻采区之间留设20m-30m隔离带，隔离带用于安装大型斜坡箕斗轨道，大型斜坡箕斗的轨道地基直接建立在矿层底板基岩之上；露天坑采场的剥离废石先由单斗挖掘机直接装入矿用汽车，后经矿用汽车卸载至大型箕斗箱内，再通过大型斜坡箕斗提升系统运送至露天坑上部运输平路后再转载给矿用汽车，最后由矿用汽车运达排土场。
2.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的缓倾斜磷矿，其矿体倾角范围为12～30°；所述薄至中厚的磷矿，其矿体厚度范围为3～12m。
3.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的矿用汽车，其净载重量≧60吨的液压柴油驱动的自卸式矿车。
4.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的大型斜坡箕斗，其斜坡道倾角与矿体倾角一致，介于12～30°之间；1次箕斗箱载重量与1台矿用汽车的载重量基本相等，箕斗单次载重量≧50吨，1.8 m≦宽度≦2.2m，1.2≦高度≦2.2m，20m3≦体积≦30m3；斜坡箕斗由卷筒直径≧3.5 m的大型绞车通过PLC自动控制系统进行作业，其作业时间为每天16小时，每年作业天数300天，供电电压为10KV，平均提升速度5m/s，年提升量≧150万m3。
5.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的轨道，1.5 m≦宽度≦1.8 m，主要由钢轨、枕木与碎石组成。
6.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述箕斗箱的抗撞击、磨损能力要求较高，需要用专门的双层锰钢材料铺设在其表面；同时箕斗箱下部装有数个可以移动的滑轮。
7.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的单斗挖掘机，其铲斗容积与箕斗容积配比为3:1或者4:1，其铲斗容积≧5.5m3。
8.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的矿用汽车与箕斗配比3:1，1套箕斗与1辆汽车工作，2辆汽车调度备用。
9.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的露天采场，其开采垂直深度≧85 m，且采场上部与下部不需要建立专门的临时剥离废石储藏料仓，在采场上部设立汽车与大型斜坡箕斗调度室与绞车房。
10.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的矿用汽车均只在采场上部与下部的平路上运输剥离废石，而剥离废石上坡阶段的运输则由大型斜坡箕斗完成； 所述的云南滇池周边这一重要生态敏感区域，其区域范围为云南滇池周边2～3m范围，该区域内为工业与人口聚集区域，对环境保护要求较高，露天矿山的粉尘呼吸粉尘浓度≦1.0mg/m3，露天矿山的矿用车辆尾气排放浓度≦5.0g/km。
1.一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺其特征是： 对赋存于云南滇池周边这一重要生态敏感区域的缓倾斜薄至中厚磷矿，沿缓倾斜薄至中厚磷矿体走向方向，将需要开采的露天采场划分若干个采区，每个采区宽度400-600m，相邻采区之间留设20m-30m隔离带，隔离带用于安装大型斜坡箕斗轨道，大型斜坡箕斗的轨道地基直接建立在矿层底板基岩之上；露天坑采场的剥离废石先由单斗挖掘机直接装入矿用汽车，后经矿用汽车卸载至大型箕斗箱内，再通过大型斜坡箕斗提升系统运送至露天坑上部运输平路后再转载给矿用汽车，最后由矿用汽车运达排土场。
2.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的缓倾斜磷矿，其矿体倾角范围为12～30°；所述薄至中厚的磷矿，其矿体厚度范围为3～12m。
3.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的矿用汽车，其净载重量≧60吨的液压柴油驱动的自卸式矿车。
4.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的大型斜坡箕斗，其斜坡道倾角与矿体倾角一致，介于12～30°之间；1次箕斗箱载重量与1台矿用汽车的载重量基本相等，箕斗单次载重量≧50吨，1.8 m≦宽度≦2.2m，1.2≦高度≦2.2m，20m3≦体积≦30m3；斜坡箕斗由卷筒直径≧3.5 m的大型绞车通过PLC自动控制系统进行作业，其作业时间为每天16小时，每年作业天数300天，供电电压为10KV，平均提升速度5m/s，年提升量≧150万m3。
5.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的轨道，1.5 m≦宽度≦1.8 m，主要由钢轨、枕木与碎石组成。
6.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述箕斗箱的抗撞击、磨损能力要求较高，需要用专门的双层锰钢材料铺设在其表面；同时箕斗箱下部装有数个可以移动的滑轮。
7.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的单斗挖掘机，其铲斗容积与箕斗容积配比为3:1或者4:1，其铲斗容积≧5.5m3。
8.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的矿用汽车与箕斗配比3:1，1套箕斗与1辆汽车工作，2辆汽车调度备用。
9.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的露天采场，其开采垂直深度≧85 m，且采场上部与下部不需要建立专门的临时剥离废石储藏料仓，在采场上部设立汽车与大型斜坡箕斗调度室与绞车房。
10.按权利要求1所述的一种磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是，所述的矿用汽车均只在采场上部与下部的平路上运输剥离废石，而剥离废石上坡阶段的运输则由大型斜坡箕斗完成； 所述的云南滇池周边这一重要生态敏感区域，其区域范围为云南滇池周边2～3m范围，该区域内为工业与人口聚集区域，对环境保护要求较高，露天矿山的粉尘呼吸粉尘浓度≦1.0mg/m3，露天矿山的矿用车辆尾气排放浓度≦5.0g/km。
翻译：技术领域
本发明涉及一种磷矿的露天采矿工艺，属于采矿工程技术领域，具体来讲涉及一种磷矿的露天联合运输工艺。
背景技术
磷矿是国家重要的战略资源，余下的富矿资源仅能持续10余年的开采被国土资源部列为2010年后不能满足国民经济发展需求的20个矿种之一。在我国粮食生产、现代化学工业、新能源、新材料及国防等领域中具有广泛用途。近年来随着露天磷矿山开采深度的持续增加和浅部高品位磷矿资源的逐步枯竭，我国露天磷矿逐步进入深凹开采阶段，由于开采技术条件的变化和矿岩自然因素的影响，现有的汽车或者胶带输送机运输工艺优势逐步丧失，面临着以下难题；
（1）转入深部开采后，矿岩力学物理性质发生变化，坚硬矿岩比例增加，采场作业空间尺寸逐渐缩小，新水平准备及开拓运输系统建设困难；
（2）随着开采深度的增加，运输距离不断加大，运输条件逐渐恶化，设备效率不断降低，导致矿山生产能力不断下降，矿石成本明显增加；
（3）露天矿边坡越来越高。特别是近年来，某些矿山采用并段靠帮工艺来提高其最终帮坡角，边坡稳定性的控制和维护难度加大；
（4）人工成本、设备维修与维护费用、能耗与油耗费用、原材料成本、管理运营成本、剥采比的持续增加、土地与林地价格增加以及环保与安全费用的持续增加。
（5）地处长江流域、滇池湖区域等重要生态敏感区域周边的磷矿山，由于靠近工业与人口密集聚集区域，对露天矿的环境保护要求更为苛刻，特别对矿山粉尘与重型矿车的尾气排放指标要求更为严格。
因此，如何在资源禀赋条件差、价格受限、成本增加以及化工行业不景气的多重压力下，通过采矿工艺创新、技术革新与完善，对现有的采场运输工艺系统进行完善优化，并研究适合新形势条件下矿山露天采场特别是深凹露天采场剥离废石的新运输工艺系统十分必要。以实现我国磷矿绿色高效综合开发利用，确保矿山长期持续稳定地发展。
目前国内关于磷矿山露天采矿运输工艺的专门研究较少，主要借鉴金属矿山与煤矿成功的研究试验与工程实践成果，而关于重要生态敏感区域矿山露天采场剥离废石的运输工艺的研究试验与探索性的工程实例几乎为空白，现有主要研究成果如下所述：
1.中国专利（申请号201320301927）“箕斗井矿岩分装分提系统”，涉及地下金属与非金属矿山的提升系统，发明了一种设备简单、投资节省、流程顺畅、检修方便的箕斗井矿石与废石的分提分装系统，但该箕斗工艺适合于地下固定场所矿石与废石的运输，移动成本较高，箕斗单次提载量小于30吨，且废石粒度直径要求均在300mm之内。对于缓倾斜薄至中厚露天磷矿床，由于其采场分散，爆破后的剥离废石块度较大，约有40～50%废石粒度直径超过300mm，该种运输工艺系统无法推广应用。
2. 中国专利（申请号201320170372）“一种防冲击箕斗装矿装置”与中国专利（申请号201320292465）“一种耐磨损坑口提料箕斗”均涉及一种地下矿山的耐磨与扛冲击的箕斗运输工艺，但其所涉及的箕斗吨位均在30吨以下，无法满足年运输量达到200万吨以上的露天剥离废石的要求，且其运输废石粒度直径要求均在300mm之内，对于存在大量大粒级的露天磷矿剥离废石无法运移。
3. 中国专利（申请号201320141860）“一种用于斜井的侧卸式箕斗翻矸装置及斜井提升系统”、中国专利（申请号 201320067098）“箕斗装载系统”均涉及一种地下矿山的耐磨与扛冲击的箕斗运输工艺，但其所涉及的箕斗吨位均在30吨以下，无法满足年运输量达到200万吨以上的露天剥离废石的要求，且其运输废石粒度直径要求控制在300mm之内，对于存在大量大粒级的露天磷矿剥离废石无法运移。
4. 中国专利（申请号201220707849）“一种大型双腔箕斗”、中国专利（申请号201220385658）“大直径主立井大容量箕斗运输装置”均涉及一种地下矿山的大吨位箕斗运输工艺，相应的箕斗单次提升吨位均可以达到50～60吨，可以满足露天剥离废石大规模运输量的要求，但其箕斗提升系统位置无法移动，无法适应缓倾斜薄至中厚磷矿床频繁移动的要求，且废石粒度直径要求控制在400～500mm之内，对于30～40%废石粒度直径超过500mm的露天磷矿剥离废石的运输不适宜。
5. 中国专利（申请号00101655）“露天矿山的提升设备”与中国专利（申请号200610045835.4）“露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置”，均涉及一种大型深凹露天矿山汽车运输工艺，该工艺系统可以移动，年运输量可达1000万吨，在上坡提升阶段用汽车自重与电力代替柴油，可以大大降低成本。但是该系统移设费用高，单次移设费用100～150万元，无法适应缓倾斜薄至中厚磷矿床频繁移动的要求，且其对地基要求特别严格，必须在极其坚固完整的岩石基面上进行作业，同时其防滑与齿轮PLC安全控制系统的相关技术难题尚未解决，安全难以保证。加之投资成本巨大，1套系统约1亿元左右，经济上不合理，无法在当前技术条件下在露天矿山推广应用。
6. 中国专利（申请号201010229273）“露天煤矿的连续采煤工艺方法”、 中国专利（申请号201010589225）“一种露天矿开采工艺及设备”、 中国专利（申请号201180027974）“连续式露天开采系统”、 中国专利（申请号201180028011）“用于连续露天开采的输送机系统”、中国专利（申请号87206496）“车带式运输机”、中国专利（申请号90105500）“移动式分节振动运输列车”以及 中国专利（申请号201110315682.1）“露天矿用剥离回填输送系统”均涉及到露天采矿机与移动式胶带输送机联合运输工艺，对于煤矿、石膏矿等矿物硬度系数较小的矿体具有很强的适用性，由于连续作业，其年输送能力能达到1000万吨以上，运营成本较低；但是对金属矿与磷矿特别是较为分散的缓倾斜薄至中厚磷矿，由于矿物硬度系数达到8～12，其机械消耗成本太高，难以推广应用。
7.中钢集团马鞍山矿山研究院的王运敏高级工程师 [王运敏. 采矿手册（中） [M]. 北京：冶金工业出版社，2012.]、中国矿业大学的车兆学与才庆祥教授[车兆学，才庆祥，刘勇. 露天煤矿半连续开采工艺及其应用技术研究 [M]. 徐州：中国矿业大学出版社，2006]、昆明冶金高等专科学校的李志成教授[李志成，夏阳. 露天开采 [M]. 昆明：云南大学出版社，2009]，对我国露天索道、汽车、铁路、胶带输送机、大型地下箕斗井、小型露天斜坡箕斗等多种运输工艺进行了系统研究与介绍，但是对缓倾斜薄至中厚露天矿床，特别是位于重要生态敏感区域的缓倾斜薄至中厚露天矿床进入深凹开采阶段后的剥离废石的研究与介绍几乎为空白，对于此种特殊矿床，现有的铁路、汽车、胶带输送机运输工艺均存在条件不适宜、成本高、粉尘与空气污染大的缺陷；而现有的索道、小型露天斜坡箕斗运输工艺存在运输能力严重不足的缺陷。
发明内容
本发明的目的是针对赋存于我国滇池周边这一重要生态敏感区域以及其它类似条件区域的缓倾斜薄至中厚磷矿难采磷矿床，提供一种适用于其进入深凹露天开采阶段后采场剥离废石的低成本、安全高效、工艺简单、绿色运输工艺，
以确保该区域以及国内类似条件的磷矿资源进入露天深凹开采阶段后能够经济环保的开发利用。
本发明采取的技术方案为：磷矿剥离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺，其特征是对赋存于云南滇池周边这一重要生态敏感区域的缓倾斜薄至中厚磷矿，沿缓倾斜薄至中厚磷矿体走向方向，将需要开采的露天采场划分若干个采区，每个采区宽度400-600m，相邻采区之间留设20m-30m隔离带，隔离带用于安装大型斜坡箕斗轨道，大型斜坡箕斗的轨道地基直接建立在矿层底板基岩之上；露天坑采场的剥离废石先由单斗挖掘机直接装入矿用汽车，后经矿用汽车卸载至大型箕斗箱内，再通过大型斜坡箕斗提升系统运送至露天坑上部运输平路后再转载给矿用汽车，最后由矿用汽车运达排土场。
所述的缓倾斜磷矿，其矿体倾角范围为12～30°；所述薄至中厚的磷矿，其矿体厚度范围为3～12m。
所述的矿用汽车，其净载重量≧60吨的液压柴油驱动的自卸式矿车。
所述的大型斜坡箕斗，其斜坡道倾角与矿体倾角一致，介于12～30°之间；1次箕斗箱载重量与1台矿用汽车的载重量基本相等，箕斗单次载重量≧50吨，1.8 m≦宽度≦2.2m，1.2≦高度≦2.2m，20m3≦体积≦30m3；斜坡箕斗由卷筒直径≧3.5 m的大型绞车通过PLC自动控制系统进行作业，其作业时间为每天16小时，每年作业天数300天，供电电压为10KV，平均提升速度5m/s，年提升量≧150万m3。
所述的轨道，1.5 m≦宽度≦1.8 m，主要由钢轨、枕木与碎石组成。
所述箕斗箱的抗撞击、磨损能力要求较高，需要用专门的双层锰钢材料铺设在其表面；同时箕斗箱下部装有数个可以移动的滑轮。
所述的单斗挖掘机，其铲斗容积与箕斗容积配比为3:1或者4:1，其铲斗容积≧5.5m3。
所述的矿用汽车与箕斗配比3:1，1套箕斗与1辆汽车工作，2辆汽车调度备用。
所述的露天采场，其开采垂直深度≧85 m，且采场上部与下部不需要建立专门的临时剥离废石储藏料仓，在采场上部设立汽车与大型斜坡箕斗调度室与绞车房。
所述的矿用汽车均只在采场上部与下部的平路上运输剥离废石，而剥离废石上坡阶段的运输则由大型斜坡箕斗完成；
所述的云南滇池周边这一重要生态敏感区域，其区域范围为云南滇池周边2～3m范围，该区域内为工业与人口聚集区域，对环境保护要求较高，露天矿山的粉尘呼吸粉尘浓度≦1.0mg/m3，露天矿山的矿用车辆尾气排放浓度≦5.0g/km。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、在国内首次针对赋存于我国滇池周边这一重要生态敏感区域的缓倾斜薄至中厚磷矿难采磷矿床，提供一种适用于其进入深凹露天开采阶段后采场剥离废石的运输工艺。
2、本发明的磷矿剥离废石的矿车与大型斜坡箕斗露天运输工艺具有成本低廉、输送能力大、安全高效、工艺简单、绿色环保的特点。
附图说明
图1 本发明磷矿剥离废石汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺示意图。
图2本发明大型斜坡箕斗提升系统整体框架示意图。
图3为本发明运输工艺与现有运输工艺成本的详细对比表。
图中：1为斜坡箕斗；2为装载装置；3为轨道；4为卸载装置；5为轨道末端支撑架；6为天轮；7为钢丝绳；8为提升绞车。
具体实施方式
本发明针对赋存于云南滇池周边这一重要生态敏感区域的缓倾斜薄至中厚磷矿，沿矿体走向方向将需要开采的露天采场划分若干个采区，每个采区宽度400-600m，相邻采区之间留设20m-30m隔离带用作大型斜坡箕斗轨道，大型斜坡箕斗的轨道地基直接建立在矿层底板基岩之上。露天坑采场的剥离废石先由单斗挖掘机直接装入矿用汽车，后经矿用汽车卸载至大型箕斗箱，再通过大型斜坡箕斗提升系统运送至露天坑上部运输平路后转载给矿用汽车，最后由矿用汽车运达排土场。
所述的缓倾斜磷矿，其矿体倾角范围为12～30°。
所述的薄至中厚磷矿，其矿体厚度范围为3～12m。
所述的云南滇池周边这一重要生态敏感区域，其区域范围为云南滇池周边2～3m范围，该区域内为工业与人口聚集区域，对环境保护要求较高，露天矿山的粉尘呼吸粉尘浓度≦1.0mg/m3，露天矿山的矿用车辆尾气排放浓度≦5.0g/km。
所述的矿用汽车，其净载重量≧60吨的液压柴油驱动的自卸式矿车。
所述的大型斜坡箕斗，其斜坡道倾角与矿体倾角一致，介于12～30°之间；1次箕斗箱载重量与1台矿用汽车的载重量基本相等，箕斗单次载重量≧50吨，1.8 m≦宽度≦2.2m，1.2≦高度≦2.2m，20m3≦体积≦30m3；斜坡箕斗由卷筒直径≧3.5 m的大型绞车通过PLC自动控制系统进行作业，其作业时间为每天16小时，每年作业天数300天，供电电压为10KV，平均提升速度5m/s，年提升量≧200万m3。
所述的轨道，1.5 m≦宽度≦1.8 m，主要由钢轨、枕木与碎石组成。
所述的箕斗箱，其扛撞击、磨损能力要求较高，需要用专门的双层锰钢材料铺设在其表面；同时箕斗箱下带有可以移动的滑轮。
所述的单斗挖掘机，其铲斗容积与箕斗容积配比为3:1或者4:1，其铲斗容积≧5.5m3。
所述的矿用汽车与箕斗配比3:1，1套箕斗与1辆汽车工作，2辆汽车调度备用。
所述的露天采场，其开采垂直深度≧85 m，且采场上部与下部不需要建立专门的临时剥离废石储藏料仓，在采场上部设立汽车与大型斜坡箕斗调度室与绞车房。
所述的矿用汽车均只在采场上部与下部的平路上运输剥离废石，而剥离废石上坡阶段的运输则由大型斜坡箕斗完成。
下面结合采用本发明所述云南磷化集团有限公司昆阳磷矿二矿区露天采场剥离废石的矿车与大型斜坡箕斗露天运输工艺的实际施例，对本发明作进一步的说明，但不限于实施例。
昆阳磷矿二矿区露天采场基本情况：昆阳磷矿二矿矿床类型为寒武纪早期形成的沉积型磷块岩矿床。矿区矿层（体）地表露头延伸4500m，沿倾向在矿区范围内均有矿体分布，最大埋深400m，一般50～200m。矿体（层）产状一般为走向北东－南西，倾向南东，一般105～180°，平均150°，倾角一般2～31°，平均15°。矿区矿层平均厚度12.18m。上层矿矿层平均厚度6.88m，P2O5平均含量为23.41%，矿体形态上连续、稳定。夹层为灰白、黄色粘土，厚度0－3.08m，平均0.73m，不连续、不稳定。下层矿矿层平均厚度5.08m，P2O5平均含量为29.09%，矿体形态上连续、稳定。
矿体上盘最终的边坡与岩层倾向相反，边坡稳定好，不易坍塌；矿体下盘最终边坡为矿体底板，矿体倾角较缓，矿体直接顶底板为白云岩，整体稳定性较好。边坡坡高16～26m，边坡角34～47°，组成岩石为粉砂岩、低品位磷矿石、白云岩混杂堆积而成，边坡稳定。相邻昆阳磷矿四采区内剥离边坡坡高25～50m，台阶剥离角50～70°，排土边坡高度20～50m，排土场台阶坡面角38°，未出现滑坡等工程地质问题。
境界内设计利用资源储量4991.51万t，P2O5平均含量25.64%，圈定最低露天开采标高为1880 m，地面一般水平标高2100～2200 m，最高水平2285 m，目前矿体开采水平采场标高1970～2050 m，采场距离地表垂深80～120 m。昆阳磷矿二矿区共有1#、2#、3#三个剥离废石排土场。目前1#、2#均已排满，2014年7月后开始，采矿剥离废石均运送至3#排土场，3#排土场总废石量为7423.7万m3，昆阳二矿年平均剥离废石量约800万m3，可以容纳至2024年前的剥离废石，采矿剥离废石运输方式均为低废石高排，即采坑废石由坑底低处向坑口上部附近的排土场运输。
2014年3月前，即昆阳二矿采场垂直深度小于85m前，开采顺序由上往下分台阶开采，各台阶工作线主要沿矿体走向布置，横向推进。新水平准备是由上盘与矿体的接触界限处沿矿体走向开双壁沟，沟底宽度大于25m，长度满足挖掘机工作线长度的要求，向矿体上盘方向剥离，向矿体下盘方向采矿。缓帮采矿、陡帮剥离的回采工艺。由于矿体上盘围岩主要为页岩、白云岩、灰岩等，围岩需要穿孔爆破，采用穿孔—爆破—挖掘机—汽车相结合的采矿工艺，局部可直接采用挖掘机—汽车相结合的采矿工艺，其剥离废石运输工艺为单一的汽车运输，即在采场坑底由单斗挖掘机直接将剥离的剥离废石装入汽车，再由汽车经露天坑运输至排土场，单斗挖掘机与汽车的配比为3:1，即12台EC700单斗挖掘机（斗容4m3）、12台PC750单斗挖掘机（斗容4m3）以及6台PC1250单斗挖掘机（斗容6.5m3）配备4台CAT773E自卸式矿车（载重能力55.5t）、4台3305F自卸式矿车（载重能力32t）、2台HD325（载重能力36.5t）进行运输作业。
2014年3月后，即昆阳二矿采场垂直深度超过85m后，实行分区开采，采用穿孔—爆破—挖掘机—汽车—大型斜坡箕斗—汽车相结合的新采矿工艺，即沿矿体走向方向将需要开采的露天采场划分为5个采区，每个采区宽度500m，相邻采区之间留设25m隔离带用作大型斜坡箕斗轨道，4套大型斜坡箕斗的轨道地基直接建立在矿层底板基岩之上，参照附图1。其剥离废石运输工艺变革为本发明的运输工艺，即矿车与大型斜坡箕斗露天运输工艺，露天坑采场的剥离废石先由单斗挖掘机直接装入矿用汽车，后经矿用汽车卸载至大型箕斗箱，再通过大型斜坡箕斗提升系统运送至露天坑上部运输平路后转载给矿用汽车，最后由矿用汽车运达排土场。该运输工艺中的大型斜坡箕斗，其斜坡道倾角与矿体倾角一致，均为15°，箕斗采用徐州华瑞矿山设备制造有限公司特别自制的特大型LK1露天箕斗，其净载重量为55.5吨，与1台CAT773E自卸式矿车刚好匹配；箕斗由抗撞击与磨损的双层高锰钢衬板（ZG120Mn13）制作，箕斗箱总体积28m3，宽度2.0m，高度2.0m，长度7.0 m，可容纳粒径1.5m以内的剥离废石，免去破碎环节；斜坡箕斗由鹤壁盛达矿山设备有限公司生产的卷筒直径为3.5m大型JK系列双滚筒绞车通过PLC自动控制系统进行控制作业（参考附图2），作业时间为每天16小时，每年作业天数300天，供电电压为10KV，平均提升速度5m/s，年提升量200万m3。箕斗轨道宽度为1.8 m，由75kg/m钢轨枕木与碎石经由混泥土钩铸而成，总斜长700 m。每套汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺系统中，单斗挖掘机铲斗容积与箕斗容积配比为4:1，即4台PC1250单斗挖掘机（斗容6.5m3）配备1套28m3特大型LK1露天箕斗；汽车与箕斗配比2:1，即3台CAT773E自卸式矿车（载重能力55.5t）配备1套28m3特大型LK1露天箕斗，其中1套箕斗与1辆汽车工作，2辆汽车调度备用。
本发明由于采用了上述离废石的汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺方案，与现有的技术方案相比，具有如下优点：
1、与原有的单一汽车运输方案相比，在剥离废石运输能力相同的情况下，由于由电能代替柴油，综合成本下降了2.5元/m3。大幅减少了矿用重型车辆排放尾气的空气污染以及矿车运输过程中的粉尘灾害，减小了位于滇池周边这一生态敏感区的矿山的生存压力。
2、通过PLC自动控制系统进行控制作业，大幅减少员工人数，同时提高了安全性。
3、与传统的汽车与胶带输送机联合运输工艺或者汽车与小型斜坡箕斗运输工艺相比，通过与矿车型号及数量的匹配，实现采场上部与下部不需要建立专门的临时剥离废石储藏料仓的要求，减少作业环节，大大简化了运输工艺环节。
4、通过特制的大型箕斗与绞车的匹配，实现运输能力的大幅度提升，客服了传统的汽车与小型斜坡箕斗联合运输工艺或者汽车与索道联合运输工艺的运输能力严重不足的缺陷，首次在露天大型缓倾斜薄至中厚磷矿床的特殊开采阶段（开采垂直深度≧85 m）进行推广应用。
5、采用底板分区开采的方式，客服了的胶带输送机移动性差、投资成本高、移设成本高的缺陷，首次在采场分散、移动频繁的缓倾斜薄至中厚磷矿床实现了剥离废石汽车与大型斜坡箕斗露天联合运输工艺。
