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露天采礦技術最大降低爆破隱患

讓采礦范圍更廣

　　美國威猛制造公司是一家集生產、研制、開發于一身的世界著名專業制造商，成立至今超過60年歷史。威猛結合創新的科技、精良的設計以及多年以來的巖石切削工業經驗和液壓研發經驗，得意研發出適應市場需求的露天采礦(地平王)設備。

　　在俄克拉荷馬中西部一望無際的平原之下蘊藏著大量的石膏礦。石膏是在數千萬年的過程中淺海逐漸蒸發形成的，它是一種由硫酸鈣組成的天然水合鹽—其功用多種多樣,高純度石膏最常用于水泥生產和灰板內墻制造，并且用于多種消費品的制造，如牙膏，罐裝食品和藥品。

　　石膏通常露天礦進行開采。傳統的石膏采礦過程通常涉及一系列步驟。首先，通過鉆孔和爆破破碎外露石膏。然后將碎裂的大塊石膏送往破碎機去破碎。這樣就可以產生一些規整并尺寸均勻的小聲石膏顆粒混合物。最后再根據最終用途運送到相應處理設備去進行最終處理。而其實這樣一系列步驟的結果是既耗財又耗力，并且爆破的過程往往非常危險并受到相關限制。

　　城市中心增長和地下基礎設施的擴大也對減少了許多礦山可開采的范圍，監管機構頒布的相應法規嚴格限制了爆破地點以及允許時間。因此，許多煤礦經營者不得不重新評估并尋求可替代傳統采礦工藝的新技術。克里斯•金德就是其中一人，他是俄克拉荷馬州諾曼市哈里森石膏公司的運營副總裁。

　　“我們有些礦山位于住宅和天然氣管道附近，”金德說，“但是法規限制在管道500英尺范圍內進行爆破。盡管爆破監管是善意的，但它卻限制了我們從某些特定礦山進行采礦，這就像擁有一座原料寶庫卻無法利用。我們需要一種替代方法能夠安全有效地采獲更多的礦。”

　　哈里森石膏成立于1955年，由一個小型家族運作公司起家，主要提供石膏給家族農場和一些鄰居農業使用。哈里森1號礦在俄克拉荷馬州水泥公司附近，最初公司的名字叫水泥石膏公司。哈里森后來通過供應原料石膏給附近的水泥生產商而逐漸擴大，直到現在經歷了穩步增長。到現在為止，此公司擁有的石膏礦總量估計值也超過了2.5億噸。

　　除了石膏，哈里森還開采大型硬石膏礦，生產特殊用途的純無水硫酸鈣，以及聚合物，其硬度與優質石灰石相當。該公司還提供鐵路，卡車和駁船形式的礦物運輸服務。

美國威猛：領先的露天采礦技術[next]

　　創新替代科技

　　金德首次發現一種創新機器—威猛T1255地平王 露天采礦機(SEM)—是在2001年，那時附近的威猛經銷商銷售代表聯絡他，并問他是否可以提供一些有關新設備的信息。威猛開發T1255地平王最初，用于覆蓋層剝離，道路建設和土壤修復，而它其實也特別適應于露天采礦應用。當時，由于哈里森的礦山大多數都還沒有直接受到爆破的限制。然而，一直在尋找可以提高效率的新技術的金德同意進行商務會談。

　　幾年后，該公司收購很多石膏，它們很接近地下天然氣管道和房屋。而今，金德面臨著爆破限制，使用傳統的方法會限制他們開采一大部分新收購的石膏礦，這時他想起了威猛的設備，并撥通了銷售商的電話。

　　“他們[金德的威猛地方經銷商]同意將一個T1255地平王到我們的礦山之一進行現場演示，”金德說，“在考慮進行投資時，我們就已經談清楚了這臺設備所需要達到的生產效率。在觀察地平王演示以及看到它是怎樣高質高效采獲那些會讓我們面臨爆破限制的礦層時，我們完全信服了。它不僅能滿足我們生產效率的標準，而且使我們能在限制爆破的煤礦領域進行開采。

　　根據金德所說，控制礦粒尺寸也是一個大問題。“任何比我們要求尺寸小的礦粒都是廢料，”金德解釋到， “地平王產生礦粒均勻一致，而這僅需簡單地通過機器設定就可實現。相比爆破工藝，我們平均至少獲得15%以上更多的可用產品。它大大地減少了廢料。”

　　裝備有600匹馬力(447.4kW)發動機，自身重110噸的T1255地平王露天采礦機，也免去了對額外破碎機，大型裝載機及礦用卡車的投資。此設備滾筒的切削深度在46厘米至69厘米之間，寬度12英尺(3.7米)。根據切削材料的密度，地平王行進速度約2.7至3.6米/分鐘)。哈里森石膏公司工作人員每天操作時間不到10小時，平均每小時采獲可用礦料450噸。

　　地平王露天采礦機采用了專利設計的滾筒附件，使用的是“自上而下”的切削技術。自上而下的切削在不使用機器的牽引力的情況下使刀齒穿透力更大。當設備前行且滾筒旋轉時，滾筒上方的切齒從正上方垂直切入巖石表面。該技術大大提高了運行效率，因為有更多的馬力用在切削巖石而更少的馬力用在牽引機器上。相比之下，自下而上的切割方式需要機器提供更多的牽引力來推動切齒切入巖石表面，影響了機器的性能。

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　　投資回收期

　　雖然初期投資很大，金德卻承認地平王露天采礦機在迅速幫他收回成本。“這臺機器幫助我們采獲更多的可用材料，”金德說，“而且它能夠生產出均勻大小的產品，這大有裨益。從資產投資來說，雖然使用地平王露天采礦機的采礦總成本并沒有顯著下降，但如果你考慮到那些增加的可采獲的15%礦料，它的回本速度還是相當快的。”

　　“選擇性采礦技術使我們在石膏開采中靈活性更高，因為它可以舍棄雜質以及不合格的礦料，而這對我們企業的成功來說至關重要，”金德說，“我們投資的優良采礦設備和采用預防性維修計劃，這可以幫助提供可靠的設備運作。地平王使我們能夠實現這一目標，它使我們能夠開采使用爆破技術無法得到的礦物。

　　場地還原

　　一旦他們某個礦已經采盡，哈里森石膏公司會不厭其詳地進行“場地還原”工作。這一過程涉及將礦山還原到石膏開采之前的狀態。

　　“在采礦行業里，哈里森石膏公司樂于承擔責任，且往往都會將場地恢復到比采礦前還更好的狀態，”金德說，“鉆孔爆破對土地構成的完整性會造成不利影響，且其范圍不限于開采區域。而地平王露天采礦機對土地帶來得創傷則小多了。任何我們可以在開采過程中盡量減少場地破壞的行為都有助于我們將礦山恢復到一個既美又實用的狀態。(文章翻譯自“Surface mining technology minimizing blasting concerns”)