艾爾·阿卜拉( El Abra)銅礦是一個很好的例子。該礦位於智利北部，南距卡拉瑪(Calama) 70km，海拔標高約4 000m。智利國家銅公司( Codelco)於1994年6月將礦山51%股份賣給了塞浦路斯礦物公司(Cyprus Minerals)，智利國家銅公司保留了其餘股份。
1993年塞浦路斯方麵和該工程的工程師會同一些國際公司開始論證礦山的運輸係統方案。早期的論證認為汽車運輸方案不大可行。
隨著設計研究再次深入，一些公司對礦物運輸係統提出了礦石經破碎和中間處理再運到堆浸場兼造堆，生產能力達到．150kt/d(16.5萬短噸／日)的方案建議。設備供應商選定後，對從采場到細碎廠的輸送機係統又進行了研究：鑒於采場附近地形陡峭和海拔太高而決定將細碎廠和堆浸場建在采場東邊15km外海拔3 400m的地方。
1994年7月設備供應商組織了一個由加州舊金山(San Francisco，CA)工gong程cheng設she計ji室shi領ling導dao的de小xiao組zu開kai始shi工gong程cheng的de概gai念nian設she計ji，在zai這zhe期qi間jian由you於yu設she計ji小xiao組zu的de全quan力li投tou入ru使shi工gong作zuo完wan成cheng出chu色se，敞chang開kai式shi連lian續xu運yun輸shu的de應ying用yong大da大da推tui進jin了le設she計ji成cheng功gong。
1、運輸係統概述
艾爾·阿卜拉礦的礦石搬運係統由越野膠帶輸送機、浸堆堆造以及礦渣清理排棄係統組成。越野膠帶將經粗碎的礦石運到粗礦堆場。
旋回破碎機產出- 300mm的物料由帶式給料機向越野膠帶裝載，生產能力8.5kt/h。越野膠帶由3段組成：101膠帶輸送機長約500m，提升20m；102膠帶輸送機長約5 000m，下放80m；103膠帶輸送機長約9 500m，下放510m。從粗礦堆裝取的礦石分3路平行進入細碎達到- 19mm粒徑，經過緩衝礦倉再進入回轉窯，在其中進行加酸熟化處理後輸送到堆浸場。
2、浸堆堆築係統
連續一間斷式堆浸設計適合於該礦礦石性質和搬運量很大的工作條件。堆浸係統包含一條沿中軸線布置的膠帶廊道，其中有為堆浸場進、出料的膠帶輸送機各一條。廊道兩邊是經襯砌、有足夠大造堆麵積的堆浸場，長l600m，寬400m，係統兩端留出可供設備通行的半圓形場地。
造堆輸送係統包括一條2200m長的膠帶輸送機和跨立於其中可沿軌道自行的輪式卸料車，以及一條450m長可移動履帶式堆築輸送機。經酸熟化的礦石從膠帶輸送機運入，經卸料車裝到堆築輸送機上。移動式堆築輸送機可在廊道兩邊堆築8 ~10m高的浸堆。該設備采用高卸、按順時針後退方式在襯墊場上造堆。
堆浸耗時達100天。被浸除完的礦渣需從堆場清走以便新礦石運來繼續堆浸。礦渣清理與排棄係統（圖3）由如下部分組成。
①鬥輪式挖取機；②履帶式集料膠帶；③205外運膠帶（附軌式承料漏鬥）；④206移置式廢渣輸送機（附軌式自行卸料車）；⑤履帶式排土機。
鬥輪式挖取機以前進或後退運動正對襯墊挖取礦渣並向履帶式多級集料膠帶裝載，再將料卸入205膠帶上的移動漏鬥。礦渣從205膠帶轉運到206移置式膠帶，通過軌式卸料車轉至具有60m臂長的排土機排棄。
排土機可向上排料也可向下排料。206膠帶輸送機長2. 2km。該膠帶尾部可沿圓弧轉動大約1800，在該範圍內不須再添置設備即可堆築能容10億t（lGt，1.1G短噸）的廢渣場。廢渣排棄係統按9. 5kt/h的能力設計，卸載車和受料漏鬥都是自行式的。
排土機有一條長60m的卸載臂和一條長60m的de連lian接jie橋qiao，它ta的de懸xuan臂bi可ke將jiang礦kuang渣zha卸xie至zhi渣zha堆dui的de底di腳jiao，礦kuang渣zha從cong排pai土tu機ji臂bi上shang高gao卸xie下xia來lai砸za在zai堆dui體ti的de底di腳jiao附fu近jin有you助zhu於yu其qi穩wen定ding，這zhe對dui於yu地di震zhen高gao發fa區qu防fang止zhi滑hua塌ta是shi很hen重zhong要yao的de。排pai土tu機ji為wei標biao準zhun設she計ji，是shi用yong於yu露lu天tian礦kuang山shan的de定ding型xing產chan品pin。
僅僅鬥輪式挖取機和標準產品稍不相同，為盡可能簡化結構，省去其水平回轉機構而僅作俯仰擺動。它一次沿礦堆挖取1m深的料，當挖取到頭後，設備抬起再沿礦堆邊緣後退。行走履帶和鬥輪都用可調速的液壓驅動，生產能力可調至9. 5kt/h。鬥輪臂裝有自動調平裝置，其作用是使鬥輪臂上輸送機保持水平而不受堆浸襯墊傾斜影響。
濾浸襯墊上的設備——移動式堆築輸送機，移動式集料膠帶和鬥輪式挖取機——均采用全球定位係統(GPS)控製，定位精度約50mm。該係統可使鬥輪挖取機準確地按預編程序沿著渣堆邊線工作。如果衛星定位係統不能工作還有備用係統跟上。
在設計之初對大多數輸送機即決定采用標準的、經證明適合露天礦使用的零部件。所有安裝構件采用可移動式或自帶腳墩( pontoon)安裝以使基礎工程量最小，並便於地震後設備重新校位。驅動裝置900kW，用剛性聯軸器和滾筒連接呈直角布置。成套組裝的驅動機作為單元件拆卸和更換。
3、設計斟酌
jiaodaishusongjidaikuandezuizhongxuandingpofeixinsi，yueyejiaodaishusongjizhongdedisantiaoshihenchangdexiafangyunshujiaodai，duidaikuanqijuedingzuoyong。jiyuyunshudaishangdedahezhong，juedingcaiyongjiaozhaidaikuan——1600mm，和帶速5.85m/s。即使膠帶單位長度上的載荷減輕了些，但仍須采取特別結構以應付繁重工作。
滑環電動機配多級啟動電阻可使輸送機平穩啟動。輸送機都是多機驅動。206輸送機所需動力最大，裝有6台900kW的驅動機，其中4台在頭部2台在尾部。
4、103下運膠帶
103下放式越野膠帶是運輸設備中最值得注意的長距離膠帶。這條膠帶處於發·電運行狀態，其反饋電能的大小和溫度與載荷條件有關，每小時最大可達6 000kW。由於地形限製它含有半徑10 000m的水平轉彎，其中還有幾處豎向彎曲。
這條膠帶的下遊沒有其它膠帶相接而是直接從空中向粗礦堆卸載，這對於它的停車製動時間很長是至關重要的。又因為粗礦堆有約27m長的卸載範圍，必須將103膠帶的卸載頭部做成可伸縮的。
拉緊重錘絞車張緊係統經折返導繞設在粗礦堆附近的地麵上，水平張緊滑車行程大於30m。膠帶輸送機尾站位於最高點，裝有4台1 800kW電動機。
qudongzhuangzhichengzhijiaobuzhi，youkejiezhiliudianzhidongderaoxiandiandongjiheshuangchuzhouzhijiaochuandongjiansujizucheng。zhouyiduantongguogangxinglianzhouqihejiaodaiguntongxianglian，lingyizhouduanzhuangpeizhijing2.5m的製動盤，盤上有3副製動閘。製動閘為驅動裝置的一個整裝部件以方便維修。
製動用直流電接自蓄電池組。如果外部斷電，蓄電池組電源(UPS)是不中斷的。膠帶輸送機的邏輯控製係統(PLC)電源也接有獨立的UPS係統。電動機的運行轉速1000rpm。應用動力製動將電動機轉速降到約200rpm，然後再施機械製動使輸送機完全停下來並閘死。
最不利情況是：外部電源中斷，同時用於直流製動的UPS係統也出故障，而膠帶輸送機又處於滿負荷、低阻力狀態。這種情況如果發生，不得不依靠機械製動閘使輸送機在全速下停止，過程時間80s左右。該過程發熱是很大問題。根據輸送機的載荷不同。12個安裝閘塊中需810個參加工作。
工業試驗是在用一台2 400kW的de直zhi流liu電dian動dong機ji來lai帶dai一yi套tao整zheng裝zhuang驅qu動dong機ji的de情qing況kuang下xia進jin行xing的de。製zhi動dong器qi在zai各ge種zhong不bu同tong速su度du條tiao件jian下xia施shi閘zha，與yu此ci同tong時shi通tong過guo測ce量liang直zhi流liu電dian動dong機ji的de拖tuo拽zhuai功gong率lv來lai計ji算suan閘zha盤pan實shi際ji摩mo擦ca係xi數shu。在zai製zhi動dong開kai始shi和he末mo尾wei測ce量liang製zhi動dong盤pan的de溫wen度du。在zai全quan速su狀zhuang態tai下xia持chi續xu時shi間jian100s的製動反複多次，測試結果如下：
①閘與盤平均摩擦係數比預計的稍低，隨溫度在0. 32~0.37之間變化（達不到0.4，但摩擦係數降低不致出問題因為還有備用閘塊）。
②即使溫度達到450℃，摩擦係數還可保持在0.3左右。
③兩天的全速機械製動試驗下來閘盤磨損量小於0. 1mm。
利用該套試驗設備還進行了動力製動試驗，電阻的耐熱性能是重要的試驗項目之一。結果在120s的製動時間中電阻溫度未超過設計值。
關於輸送機的啟動和製動，分析研究了大量技術問題，其中最不利的是輸送機滿負荷條件的啟動。PLC把ba向xiang下xia運yun輸shu的de載zai荷he條tiao件jian都dou設she置zhi在zai程cheng序xu中zhong，輸shu送song機ji可ke在zai滿man負fu荷he條tiao件jian下xia自zi行xing執zhi行xing啟qi動dong。啟qi動dong的de第di一yi步bu是shi機ji械xie閘zha一yi個ge接jie著zhe一yi個ge打da開kai，輸shu送song機ji緩huan慢man自zi溜liu加jia速su，待dai電dian動dong機ji轉zhuan速su達da到dao150—200mm後，加入直流電轉入電控——調節電流值使輸送機沿著控製轉矩變化的時間／速(su)度(du)曲(qu)線(xian)攀(pan)升(sheng)到(dao)滿(man)速(su)。在(zai)此(ci)刻(ke)，電(dian)動(dong)機(ji)轉(zhuan)接(jie)到(dao)交(jiao)流(liu)電(dian)控(kong)製(zhi)，運(yun)行(xing)尚(shang)在(zai)不(bu)穩(wen)定(ding)狀(zhuang)態(tai)。啟(qi)動(dong)過(guo)程(cheng)應(ying)力(li)求(qiu)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)減(jian)小(xiao)轉(zhuan)矩(ju)突(tu)變(bian)和(he)負(fu)荷(he)衝(chong)擊(ji)。舉(ju)例(li)說(shuo)明(ming)：假若機械閘同時打開，轉矩變化就是100%，將導致設備全線的動力波衝擊；而如果12個閘中一次隻鬆開一個，轉矩變化則很小，從而使膠帶波動最小。這種減小衝擊的基本設計思想對輸送機的啟動和製動都適用。
膠帶是影響設備的關鍵部件，老慮到膠帶的動載荷率達到50%以上，這裏選擇了世界上強度最高的ST6800型膠帶。
決定膠帶的動載荷強度的試驗曾在漢諾維大學進行，這種試驗在70年代已完善，從那時起就建立了高強度膠帶動載荷試驗標準。
由於膠帶張力T達到2 600kN(265tf)，滾筒載荷最大將到4 414kN(450tf)。滾筒結構設計和直徑的選擇已予特別對待。驅動滾筒直徑為2. 5m，這樣在最大運行張力時其與襯套的壓力控製在0. 98MPa(10kgf/cm2)的安全值以下。大的滾筒直徑，膠帶過渡段很長，尤其T1段（圖11中兩驅動滾筒間之膠帶段，譯者按）很長(約有20m)都是有利於保護膠帶的配置。在膠帶的麵層和底層布有橫向筋以增強膠帶的使用壽命，這樣下來預計膠帶的使用壽命為17年左右。
影響膠帶壽命的重要因素最數裝載方式，對於裝載具有堅硬棱邊粗碎後塊度還達300mm礦(kuang)石(shi)的(de)膠(jiao)帶(dai)更(geng)是(shi)如(ru)此(ci)。膠(jiao)帶(dai)在(zai)高(gao)速(su)度(du)下(xia)載(zai)運(yun)這(zhe)些(xie)物(wu)料(liao)，裝(zhuang)載(zai)環(huan)節(jie)的(de)設(she)計(ji)要(yao)小(xiao)心(xin)周(zhou)到(dao)，防(fang)止(zhi)砸(za)壞(huai)膠(jiao)帶(dai)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)，細(xi)小(xiao)的(de)劃(hua)傷(shang)和(he)缺(que)痕(hen)不(bu)總(zong)是(shi)看(kan)得(de)見(jian)，但(dan)長(chang)時(shi)運(yun)行(xing)後(hou)導(dao)致(zhi)膠(jiao)帶(dai)損(sun)壞(huai)。為(wei)了(le)使(shi)這(zhe)種(zhong)損(sun)傷(shang)降(jiang)低(di)到(dao)最(zui)小(xiao)而(er)設(she)置(zhi)了(le)條(tiao)篩(shai)，先(xian)讓(rang)細(xi)料(liao)在(zai)膠(jiao)帶(dai)上(shang)形(xing)成(cheng)保(bao)護(hu)墊(dian)層(ceng)而(er)後(hou)大(da)塊(kuai)落(luo)在(zai)其(qi)上(shang)。
3條越野膠帶輸送機的裝載點都采用如圖14的(de)模(mo)式(shi)設(she)計(ji)。裝(zhuang)載(zai)設(she)備(bei)的(de)位(wei)置(zhi)可(ke)以(yi)調(tiao)整(zheng)並(bing)能(neng)夠(gou)很(hen)快(kuai)地(di)拆(chai)下(xia)和(he)裝(zhuang)上(shang)。這(zhe)一(yi)特(te)點(dian)容(rong)易(yi)實(shi)現(xian)工(gong)廠(chang)修(xiu)理(li)和(he)簡(jian)化(hua)更(geng)換(huan)操(cao)作(zuo)，同(tong)時(shi)可(ke)按(an)需(xu)要(yao)采(cai)用(yong)其(qi)他(ta)形(xing)式(shi)的(de)漏(lou)鬥(dou)——根據物料性質采用小倉、溜槽或指狀閘門等。
5、結語
艾爾·阿卜拉銅礦的礦石運輸係統設計構思新穎，富有特色。因為它必須滿足特殊的運行要求——很大的運輸量，還有崎嶇的地形、地震和惡劣的氣候條件，在概念設計和詳細設計過程中不得不經受各種挑戰。盡管為了減小風險，已盡可能選用現成的、經過試驗和實踐考驗的設備，但該係統采用的許多特殊措施推進了現行工藝技術的發展。
