露天矿山汽车运输转汽车‑胶带运输衔接位置的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种露天矿山汽车运输转汽车‑胶带运输衔接位置的确定方法，其步骤为：(1)构建汽车运输总成本、汽车‑胶带运输总成本的数学模型；(2)确定汽车运输转汽车‑胶带运输的最佳衔接位置；(3)判定汽车转汽车‑胶带运输后累积节约成本能否收回胶带运输系统建设投资。通过以上三个步骤，不仅确定出了露天矿山汽车转汽车‑胶带运输系统的最佳衔接位置的开采深度，同时还可对矿山汽车运输转汽车‑胶带运输的经济合理性进行验证，由此方法得出的运输系统衔接位置可以使矿山获得的最优的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，其步骤为：（1）构建汽车运输总成本、汽车-胶带运输总成本的数学模型；（2）确定汽车运输转汽车-胶带运输的最佳衔接位置；（3）判定汽车转汽车-胶带运输后累积节约成本能否收回胶带运输系统建设投资。通过以上三个步骤，不仅确定出了露天矿山汽车转汽车-胶带运输系统的最佳衔接位置的开采深度，同时还可对矿山汽车运输转汽车-胶带运输的经济合理性进行验证，由此方法得出的运输系统衔接位置可以使矿山获得的最优的经济效益。【专利说明】
本专利技术涉及一种露天矿山运输方法，特别是涉及露天矿山由单一汽车运输转汽车-胶带联合运输的方法。
技术介绍
我国大部分露天矿山已进入了中后期开采，逐渐由浅部转入深部，进入深部开采后，汽车运距加长，运输效率降低，运输成本增加，导致生产成本急剧上升，经济效益迅速下滑。而胶带运输机已成为大型露天矿的一种主要运输设备，它和汽车组成的联合运输系统已成为深部露天矿在技术上经济上较优的运输系统，这种联合运输系统既发挥了汽车运输的灵活性，掘沟速度快的优点，也发挥了胶带运输成本低、效率高、自动化程度高、管理简便等优点。但在露天矿汽车运输系统转汽车-胶带运输系统衔接这方面，国内露天矿设计都缺乏统筹规划，具体在开采至什么深度时进行胶带系统布置，没有明确的方法。大部分矿山前期都是采用单一汽车运输系统，只是随着开采深度的增加，汽车运输成本骤增，经济明显不合理时，才开始考虑采用汽车-胶带运输，这样很可能已经错过了建设汽车-胶带系统最佳衔接位置，没有使矿山效益最大化。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对国内露天矿在确定汽车运输系统转汽车-胶带运输系统衔接位置时存在的上述缺陷，提供一种，由该方法计算确定的衔接位置使矿山运输更加经济合理。 ( I)构建汽车运输总成本、汽车-胶带运输总成本的数学模型汽车运输总成本等于单位汽车运输总成本与矿山汽车加权运输距离的乘积；汽车-胶带运输总成本分两部分，一部分是胶带运输总成本，等于单位胶带运输成本与胶带加权运输距离的乘积，另一部分是汽车运输总成本，等于单位汽车运输总成本与工作面至破碎站卸料口的汽车加权运输距离的乘积。各运输成本的具体型式如下: 汽车运输成本=Lrt汽车-胶带运输成本:c汽-胶=1胶xAm + c x為气式中r汽——汽车运输总成本，元; cm——胶带运输总成本，元； H~开采深度，米;A汽~单位汽车运输总成本，元/吨.公里；A胶~单位胶带运输总成本，元/吨.公里；L汽~汽车加权运输距离，与开采深度H相关的函数，公里；L胶~胶带加权运输距离，与开采深度H相关的函数，公里；L , ~工作面至破碎站的汽车加权运输距离，公里； 单一汽车运输时，加权运输距离是一个与开采深度"相关的函数:随着开采台阶的下降，汽车加权运输距离逐渐增加，可以看做一个与开采深度"成近似正比例函数:L 汽(k> I)；汽车-胶带运输时,存在两个运输距离,一个是胶带加权运输距离Z κ，另一个是工作面至破碎站卸料口的汽车加权运输距离Zζ。 胶带加权运输距离Ζ,分为两部分，一部分是胶带水平加权运输距离％水平、一部分是胶带倾斜加权运输距离￡胶倾斜;即￡胶=Ζ胶水平+ ￡胶倾斜。其中胶带水平加权运输距离1胶水平与开采深度//无关，看作常数；胶带倾斜加权运输距离％倾斜不仅与开采深度//.// 相关，同时还与胶带机运输的角度有关4胶!!!斜=g(H)=,为胶带运输角度，露天矿胶带运输角度一般小于20°。 工作面至破碎站卸料口的汽车加权运输距离L z也分成两段: ①汽车从采场工作面运出后至破碎站卸料口所在台阶入口处的加权运输距离乙。假设破碎站卸料口设置的开采深度为私，当开采深度至"时(.HMi), L1 = /(M -Hi)= k{H-H^S-X > O②破碎站卸料口所在台阶入口处至破碎站加权运输距离4，可看做常数。 ^L1 =L^L2= k(H- Hi) +4> 10当开采深度与破碎站布置的深度相同时，工作面至破碎站的汽车运输距离Z z =L20 (2)根据两种运输方式的成本与开采深度关系，确定汽车运输转汽车-胶带运输的最佳衔接位置汽车运输的特点是灵活，投资小，掘沟速度快，但单位运输成本高；胶带运输的特点是单位运输成本低，但投资大，运输不灵活。露天矿开采运输方式往往首先考虑汽车运输，但随着开采深度的增加，运距随之增加，汽车运输总成本将急剧上升。胶带运输的总成本也与开采深度有关，胶带运输起点位置布置越深，运输成本也越高，但由于胶带单位运输成本远小于汽车单位运输成本，因此胶带运输总成本随开采的延深而增长的速度远小于汽车运输总成本增长的速度。当露天开采下降至某一深度私时，汽车运输总成本与汽车-胶带运输总成本相等，此时的开采深度为矿山汽车运输转汽车-胶带运输的最佳衔接位置的深度。通过第一步骤中的数学模型可以推算出: 【权利要求】1.一种，其特征在于采用以下技术方案实现: (1)构建汽车运输总成本、汽车-胶带运输总成本的数学模型:①汽车运输总成本等于单位汽车运输总成本与矿山汽车加权运输距离的乘积；②汽车-胶带运输总成本分两部分，一部分是胶带运输总成本，等于单位胶带运输成本与胶带加权运输距离的乘积，另一部分是汽车运输总成本，等于单位汽车运输总成本与工作面至破碎站卸料口的汽车加权运输距离的乘积，具体型式如下:Cm——胶带运输总成本，元； H~开采深度，米; L汽~汽车加权运输距离，与开采深度H相关的函数，公里； L胶~胶带加权运输距离，公里； L胶水平~胶带水平加权运输距离，常数，公里； L胶倾斜~胶带倾斜加权运输距离，与开采深度H相关的函数，公里； A汽~单位汽车运输总成本，元/吨.公里； A胶~单位胶带运输总成本，元/吨.公里； L ,——工作面至破碎站卸料口的汽车加权运输距离，公里； L1—汽车从采场工作面运出后至破碎站卸料口所在台阶入口处的加权运输距离； L2-破碎站卸料口所在台阶入口处至破碎站加权运输距离； (2)确定汽车运输转汽车-胶带运输的最佳衔接位置 当露天开采下降至某一深度私时，汽车运输总成本与汽车-胶带运输总成本相等，此时的台阶标高为矿山汽车运输转汽车-胶带运输的最佳衔接台阶，通过第(I)步骤中的数学模型推算出:式中符号与(I)相同。 (3)判定汽车转汽车-胶带运输后累积节约成本能否收回胶带运输系统建设投资 确定汽车运输转汽车-胶带运输最佳衔接时开采深度后，再判定汽车-胶带运输在矿山后续发展中相对原单一的汽车运输的累积节约成本能否收回胶带运输系统的投资，如果在露天矿山闭坑前，累积节约成本大于胶带运输系统投资，则单一汽车运输转汽车-胶带运输是合理的，由(2)确定的衔接位置即最佳衔接位置，该关系的具体型式如下:式中..H0~矿山闭坑时的开采深度，米； Hi~矿山转胶带时的开采深度，米；—胶带运输角度，度； P胶带投资，元； k——大于I的常数； 其余符号与(I)相同。2.如权利要求1所述的，其特征在于:露天矿山初始的运输方式为汽车运输，汽车加权运输距离为一个与开采深度"成近似正比例函数:【文档编号】G06Q50/28GK104200342SQ201410382362【公开日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种露天矿山汽车运输转汽车‑胶带运输衔接位置的确定方法，其特征在于采用以下技术方案实现：（1）构建汽车运输总成本、汽车‑胶带运输总成本的数学模型：①汽车运输总成本等于单位汽车运输总成本与矿山汽车加权运输距离的乘积；②汽车‑胶带运输总成本分两部分，一部分是胶带运输总成本，等于单位胶带运输成本与胶带加权运输距离的乘积，另一部分是汽车运输总成本，等于单位汽车运输总成本与工作面至破碎站卸料口的汽车加权运输距离的乘积，具体型式如下：汽车运输成本：汽车‑胶带运输成本：其中：；；；L′=L1+L2式中：C汽——汽车运输总成本，元；C胶——胶带运输总成本，元；H ——开采深度，米；L汽——汽车加权运输距离，与开采深度H相关的函数，公里；L胶——胶带加权运输距离，公里；L胶水平——胶带水平加权运输距离，常数，公里；L胶倾斜——胶带倾斜加权运输距离，与开采深度H相关的函数，公里；A汽——单位汽车运输总成本，元/吨·公里；A胶——单位胶带运输总成本，元/吨·公里；L′——工作面至破碎站卸料口的汽车加权运输距离，公里；L1——汽车从采场工作面运出后至破碎站卸料口所在台阶入口处的加权运输距离；L2——破碎站卸料口所在台阶入口处至破碎站加权运输距离；（2）确定汽车运输转汽车‑胶带运输的最佳衔接位置当露天开采下降至某一深度Hi时，汽车运输总成本与汽车‑胶带运输总成本相等，此时的台阶标高为矿山汽车运输转汽车‑胶带运输的最佳衔接台阶，通过第（1）步骤中的数学模型推算出：式中符号与（1）相同。（3）判定汽车转汽车‑胶带运输后累积节约成本能否收回胶带运输系统建设投资确定汽车运输转汽车‑胶带运输最佳衔接时开采深度后，再判定汽车‑胶带运输在矿山后续发展中相对原单一的汽车运输的累积节约成本能否收回胶带运输系统的投资，如果在露天矿山闭坑前，累积节约成本大于胶带运输系统投资，则单一汽车运输转汽车‑胶带运输是合理的，由（2）确定的衔接位置即最佳衔接位置，该关系的具体型式如下：式中：H0——矿山闭坑时的开采深度，米；Hi——矿山转胶带时的开采深度，米；——胶带运输角度，度；——胶带投资，元；      k——大于1的常数；其余符号与（1）相同。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王运敏，代碧波，汪为平，章林，陈继强，李家泉，
申请(专利权)人：中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司，中钢集团马鞍山矿院工程勘察设计有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34