100 多年来, 无论是汽车制造还是农业, 皮带输送机系统帮助这些工业应用减少人力劳动。

虽然皮带输送机系统在一些矿山中已被广泛用于矿石的连续运输, 但卡车运输仍是行业最热衷的运输方式。

然而，澳大利亚纽尔斯卡大学工程学院副教授 Craig Wheeler 指出, 随着矿山越挖越深, 卡车运输距离增加以及相关成本持续攀升, 许多运营商开始看到, 输送带是一个颇具吸引力的替代方法。

Wheeler 说：“新矿山的运营规模为更长距离的运输、升降机, 以及输送能力带来前所未有的需求。”Wheeler 于 1989 年作为实习机械工程师加入必和必拓公司, 他曾在必和必拓在纽尔斯卡的钢厂担任维护、操作与设计等职位超过十年, 并从中获得了大量有关皮带运输的经验。

近年来, 由托辊支撑的橡胶皮带松散物料处理已能承受更多铰接并且更具机动性, 输送机已开始取代更大比例的道路卡车运输。

如今, 输送机紧随着爆破与装载作业, 与工作面的距离比以往任何时候都更加接近。在许多井下煤矿中, 只要把煤挖出, 输送机便马上投入工作。

早期的采矿业应用主要是矿厂内的短程输送带, 而今天几十公里长的单程输送机能以每秒 9 米多的速度每小时完成 2 万吨物料输送。

自 20 世纪初第一套系统被采矿业采用以来, 输送技术从零件到能力等各个方面都得到不断发展。今天, 智能输送机设计能显著减少摩擦和滚动能量损失。经过优化的槽形以及明显的曲线形状现在都很常见。矿厂内和井下输送机已提升了适应性, 即使是小角度转弯也畅通无阻。输送机材质的提高亦改善了操作性能, 在某些场合下, 可使当今地面输送机的预期使用寿命延长至超过 30 年；而在新矿山中, 甚至还可进一步降低设备及运营成本。

Wheeler 说, 比起卡车运输, 输送机系统在效率与环境上具有明显优势。

“不同于批量运输系统, 皮带输送机能连续工作, 因此只要在技术上和经济上可行, 人们都会使用皮带输送机,” Wheeler 曾攻读皮带输送方面的博士学位, 他说, “随着自动化采矿作业的需求增加, 皮带输送机具有明显的运营优势。”

地面输送机的路线可以比运输道路设置得更便捷, 并能跨越高达 20 度的坡度；而道路输送系统往往只限于 5 度以内。在更长距离的条件下, 输送机每小时能以更高速度搬运更多物料, 从而提高效率并降低运营成本。

输送机比卡车还具有明显的环境优势。在普通规模的矿山中, 一台皮带输送机所消耗的能量是重型卡车的五分之一, 减少了二氧化碳排放量。卡车空车返回时也在耗费柴油, 而输送机却能持续地运送物料。而且, 输送机运行起来更安静、扬尘小且占地少。

每个矿山的运营需求各不相同, Wheeler 说, 应该对不同因素进行分析, 再确定最佳矿石运输方法 —— 是使用皮带输送机或卡车, 还是二者结合。

他说, 输送机每米距离的成本很高, 许多没有固定运输距离的操作场合通常需要借助卡车的流动性来完成。有些矿山已经学会将二者灵活结合 —— 利用卡车进行平坦地面运输, 利用输送机以更低运营成本将矿物从矿井运出。

Wheeler 说, “要根据运输距离、吞吐量和地形来选择合适的松散物料处理系统。研究表明, 在年吞吐量达 500 万吨、水平运输距离达 40 公里的条件下, 以寿命周期成本来衡量, 皮带输送机比道路和铁路运输都更具成本效益。”

文：Eric Gourley