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清洁采矿：环境目标和对更高生产力需求如何推动盈利能力和投资决策

采矿作业脱碳以及为全球环境和可持续发展目标（ESG）做出贡献的日益增长的压力，正与持续提高盈利能力的需求一道，推动着行业的重大变革。坑内破碎和输送（IPCC）系统，将采矿作业从矿坑到堆场、装载和卸载区域实现自动化，被认为是一种比运行大型重型卡车车队更可持续、更具成本效益的替代方案——但它是否代表了一项可靠的投资？它又如何支持清洁采矿的宏伟目标？

说明：本文最初以英文撰写，并借助人工智能进行了翻译。

文章摘要

在保持盈利能力的同时实现矿山运营脱碳的压力不断加大，促使运营商重新审视运输和物料搬运策略，可持续性与生产效率如今已在投资决策中高度关联。
以柴油为动力的矿用运输车辆在排放、运营成本和维护复杂性方面占据重要比例，促使矿山探索比传统卡车运输更清洁、更高效的替代方案。
坑内破碎与输送系统（IPCC）被视为一种可行的清洁采矿解决方案，可减少对卡车的依赖、降低 CO₂ 排放、削减燃料和维护成本，并实现更加稳定、自动化的物料流动。
当 IPCC 系统经过精心设计并融入矿山整体规划后，能够提升长期生产效率、降低总体拥有成本，并带来可观的投资回报，实现环保目标与盈利增长的有机统一。

作者：Guido Hesse，FAM

采矿运输的演变

人类开采铁矿石和铜矿石等材料已有千年历史。将这些材料从开采点运输到可加工地点，再运至最终使用点的技术，随着时间的推移逐渐演变。

早在 16 世纪，马匹和骡子就被铁路运输所取代，而矿车则一直沿用到 20 世纪初。第一辆自卸卡车直到 20 世纪 30 年代才出现。该设计专为应对日益工业化的采矿业而开发，在整个 20 世纪不断演进，以提高动力和有效载荷。如今，大多数矿山都依赖大型“巨型”铲斗/自卸卡车车队作为运输散状物料的成熟可靠方法。

然而，在不大幅增加成本的情况下，减少环境影响并使采矿作业更可持续、更高效的日益增长的动力，正在挑战这种基于卡车的运输模式。

卡车运输的困境与清洁采矿的未来

柴油卡车可持续性低、排放高，并且消耗大量天然资源（如轮胎用橡胶）——对于旨在改善环境绩效和提高采矿效率的行业来说，这不是一个理想的组合。对卡车的依赖意味着矿山生产的骨料具有高碳足迹。虽然混合动力车辆的使用可能会在一定程度上减少二氧化碳排放，但根据矿山规模，它们尚未成为永久性解决方案，也无法支持清洁可持续的采矿模式或高效的矿山运营。

除了对地球造成的成本外，我们还需要考虑对采矿公司造成的成本。建立一支卡车车队是一项昂贵的投入。一辆大型重型卡车可能耗资数百万欧元。此外，还需要建设和维护整个道路网络，并需要一个服务地点来维护保养和调整车队。

卡车不仅代表着高投资费用：运营车队的相关运营成本也相当可观。一辆卡车通常每年可在崎岖地形和土路上行驶超过 120,000 英里。保持车队运行的现场服务和支持可能占矿山设备成本的 15-20%。磨损意味着大型重型卡车通常需要每 8 到 10 年更换一次——在矿山寿命期间更换三到四次。卡车效率在最初几年后会急剧下降，因此维护保养和更换成本是巨大的开销——尤其是在需要多辆卡车进行大批量运输的情况下。

与卡车相关的其他不利因素包括：路线效率低下（由于视线、制动距离和矿山地形等因素）；高粉尘污染、噪音排放和安全风险；以及恶劣天气条件可能造成的干扰。

综上所述，21 世纪可持续矿山规划和运营方式的范式转变时机已到。

彻底改革运输方式

坑内破碎和输送（IPCC）是一种更高效的采矿运输方法，它在很大程度上消除了与卡车相关的操作、环境和安全问题，同时降低了总拥有成本（TCO）。

本质上，IPCC 旨在实现矿山内部物料运输的自动化，同时具有足够的灵活性，以支持采矿作业在其生命周期内的演变。这种方法可以完全消除从破碎机进料口到表土卸载区或中间存储点或装载点的卡车运输需求。

每个 IPCC 系统都将根据矿山的布局和运营优先级而独一无二，但通常它由一系列输送机、给料机、破碎机、堆料机或卸料撒布机组成，以取代大规模部署的卡车。除了固定破碎站外，采用半移动或全移动破碎概念的运营可提高矿山运营的灵活性。其模块化设计提供了可扩展性和灵活性，以适应不断变化的矿山布局和生产要求。

IPCC 与卡车运输

采矿作业考虑从卡车运输转向 IPCC 有几个原因：

环境效益： IPCC 系统产生的温室气体排放量低于柴油卡车，尤其是在长距离运输时，有助于降低采矿作业的碳足迹。它们还产生更少的噪音和灰尘。此外，通过最大限度地减少运输道路和卡车交通扰动的区域，它们可以减少采矿作业的整体环境足迹。

成本节约： IPCC 系统的运营支出与铲斗/卡车等效方案相比具有优势，矿山运营商可节省 30-35%。更低的燃料消耗、100% 的卡车轮胎节省、更低的维护保养成本和更低的人工成本相结合，显著降低了每吨物料的成本，优于卡车运输。

维护保养/总拥有成本： 与卡车相比，输送机等设备的机械磨损较少，从而延长了设备寿命并降低了维护保养要求。与卡车相比，它们还支持更具预测性、计划性的维护保养方法。

运营效率： 与卡车不同，IPCC 系统可以连续运行，提供可预测的物料流，从而提高整体运营效率、吞吐量和可用性。

提高安全性： 消除或减少卡车移动可降低噪音和灰尘，并降低矿山内部交通相关事故的风险以及调查期间可能造成的任何中断。

采用 IPCC 方法

显然，IPCC 方法比传统的卡车运输具有显著优势。它仍然涉及投资费用，并需要调整矿山规划方法——但如果正确实施，IPCC 将带来显著且可观的投资回报、更灵活的运营，并减少对化石燃料的依赖。

为确保系统得到优化并长期支持您的采矿作业，建议您与经验丰富的专家合作，他们可以从一开始就提供采矿专业知识和项目管理能力的结合。请检查他们是否也具备变革管理和制定引人注目的商业案例的相关技能，以便所有利益相关者都能参与并支持。还要考虑 IPCC 方法所需的持续支持，从设计和实施到维护保养和调整。

（生产线末端包括装载、堆垛或撒布。）

迈向清洁采矿

通过正确的规划和支持，IPCC 方法可以在几年内收回成本，并在矿山寿命期间累计节省数百万欧元，从而提高矿山生产力。此外，IPCC 系统的部署通常会创造提高矿山产能的潜力，从而支持整体采矿效率。

在大型项目中，可以考虑整合现有旧设备，以进一步减少总投资，并通过减少对新机械的需求来降低环境影响。尽可能使用可再生能源为 IPCC 系统供电，将进一步促进更可持续的采矿作业。

总而言之，IPCC 是一种全面的系统解决方案，作为现代矿山规划和可持续矿山运营的一部分，正变得越来越有吸引力。它可能不会完全取代卡车，但 IPCC 方法无疑意味着它们将不再需要用于大规模运输——显著降低碳排放和成本，并推动向清洁采矿的过渡和提高矿山盈利能力。