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美国威猛露天采矿技术大降低爆破隐患 让采矿范围更广
 

     美国威猛制造公司是一家集生产、研制、开发于一身的世界专业制造商，成立至今超过60年历史。威猛结合创新的科技、精良的设计以及多年以来的岩石切削工业经验和液压研发经验，得意研发出适应市场需求的露天采矿（地平王）设备。

    在俄克拉荷马中西部一望无际的平原之下蕴藏着大量的石膏矿。石膏是在数千万年的过程中浅海逐渐蒸发形成的，它是一种由硫酸钙组成的天然水合盐—其功用多种多样,高纯度石膏常用于水泥生产和灰板内墙制造，并且用于多种消费品的制造，如牙膏，罐装食品和药品。

    石膏通常露天矿进行开采。传统的石膏采矿过程通常涉及一系列步骤。首先，通过钻孔和爆破破碎外露石膏。然后将碎裂的大块石膏送往破碎机去破碎。这样就可以产生一些规整并尺寸均匀的小声石膏颗粒混合物。后再根据终用途运送到相应处理设备去进行终处理。而其实这样一系列步骤的结果是既耗财又耗力，并且爆破的过程往往非常危险并受到相关限制。

    城市中心增长和地下基础设施的扩大也对减少了许多矿山可开采的范围，监管机构颁布的相应法规严格限制了爆破地点以及允许时间。因此，许多煤矿经营者不得不重新评估并寻求可替代传统采矿工艺的新技术。克里斯·金德就是其中一人，他是俄克拉荷马州诺曼市哈里森石膏公司的运营副总裁。

    “我们有些矿山位于住宅和天然气管道附近，”金德说，“但是法规限制在管道500英尺范围内进行爆破。尽管爆破监管是善意的，但它却限制了我们从某些特定矿山进行采矿，这就像拥有一座原料宝库却无法利用。我们需要一种替代方法能够安全有效地采获更多的矿。”

    哈里森石膏成立于1955年，由一个小型家族运作公司起家，主要提供石膏给家族农场和一些邻居农业使用。哈里森1号矿在俄克拉荷马州水泥公司附近，初公司的名字叫水泥石膏公司。哈里森后来通过供应原料石膏给附近的水泥生产商而逐渐扩大，直到现在经历了稳步增长。到现在为止，此公司拥有的石膏矿总量估计值也超过了2.5亿吨。

    除了石膏，哈里森还开采大型硬石膏矿，生产特殊用途的纯无水硫酸钙，以及聚合物，其硬度与石灰石相当。该公司还提供铁路，卡车和驳船形式的矿物运输服务。

    创新替代科技

    金德发现一种创新机器—威猛T1255地平王露天采矿机（SEM）—是在2001年，那时附近的威猛经销商销售代表联络他，并问他是否可以提供一些有关新设备的信息。威猛开发T1255地平王初，用于覆盖层剥离，道路建设和土壤修复，而它其实也特别适应于露天采矿应用。当时，由于哈里森的矿山大多数都还没有直接受到爆破的限制。然而，一直在寻找可以提率的新技术的金德同意进行商务会谈。

    几年后，该公司收购很多石膏，它们很接近地下天然气管道和房屋。而今，金德面临着爆破限制，使用传统的方法会限制他们开采一大部分新收购的石膏矿，这时他想起了威猛的设备，并拨通了销售商的电话。

    “他们[金德的威猛地方经销商]同意将一个T1255地平王到我们的矿山之一进行现场演示，”金德说，“在考虑进行投资时，我们就已经谈清楚了这台设备所需要达到的生产效率。在观察地平王演示以及看到它是怎样高质采获那些会让我们面临爆破限制的矿层时，我们完全信服了。它不仅能满足我们生产效率的标准，而且使我们能在限制爆破的煤矿领域进行开采。

    根据金德所说，控制矿粒尺寸也是一个大问题。“任何比我们要求尺寸小的矿粒都是废料，”金德解释到，“地平王产生矿粒均匀一致，而这仅需简单地通过机器设定就可实现。相比爆破工艺，我们平均至少获得15%以上更多的可用产品。它大大地减少了废料。”

    装备有600匹马力（447.4kW）发动机，自身重110吨的T1255地平王露天采矿机，也免去了对额外破碎机，大型装载机及矿用卡车的投资。此设备滚筒的切削深度在46厘米至69厘米之间，宽度12英尺（3.7米）。根据切削材料的密度，地平王行进速度约2.7至3.6米/分钟）。哈里森石膏公司工作人员每天操作时间不到10小时，平均每小时采获可用矿料450吨。

    地平王露天采矿机采用了设计的滚筒附件，使用的是“自上而下”的切削技术。自上而下的切削在不使用机器的牵引力的情况下使刀齿穿透力更大。当设备前行且滚筒旋转时，滚筒上方的切齿从正上方垂直切入岩石表面。该技术大大提高了运行效率，因为有更多的马力用在切削岩石而更少的马力用在牵引机器上。相比之下，自下而上的切割方式需要机器提供更多的牵引力来推动切齿切入岩石表面，影响了机器的性能。

    投资回收期

    虽然初期投资很大，金德却承认地平王露天采矿机在迅速帮他收回成本。“这台机器帮助我们采获更多的可用材料，”金德说，“而且它能够生产出均匀大小的产品，这大有裨益。从资产投资来说，虽然使用地平王露天采矿机的采矿总成本并没有显著下降，但如果你考虑到那些增加的可采获的15%矿料，它的回本速度还是相当快的。”

    “选择性采矿技术使我们在石膏开采中灵活性更高，因为它可以舍弃杂质以及不合格的矿料，而这对我们企业的成功来说至关重要，”金德说，“我们投资的优良采矿设备和采用预防性维修计划，这可以帮助提供可靠的设备运作。地平王使我们能够实现这一目标，它使我们能够开采使用爆破技术无法得到的矿物。

    场地还原

    一旦他们某个矿已经采尽，哈里森石膏公司会不厌其详地进行“场地还原”工作。这一过程涉及将矿山还原到石膏开采之前的状态。

    “在采矿行业里，哈里森石膏公司乐于承担责任，且往往都会将场地恢复到比采矿前还更好的状态，”金德说，“钻孔爆破对土地构成的完整性会造成不利影响，且其范围不限于开采区域。而地平王露天采矿机对土地带来得创伤则小多了。任何我们可以在开采过程中尽量减少场地破坏的行为都有助于我们将矿山恢复到一个既美又实用的状态。