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1、引言
    山坡露天礦在穿孔、爆破、鏟裝、汽車運輸、破碎、膠帶機輸送等各個生產環節中，以汽車運輸成本所占礦石總成本的比例最高，一般為20%—30%以上，個別礦山甚至占到了50%左右，因此國內外采礦工程技術人員多從汽車運輸人手，想盡辦法，采取各種手段降低運輸成本，以求得最好的經濟效益。
    在各種不同的方法中，最典型而有效的方法為移動式破碎站的開發及其應用。
2、移動式破碎機的應用和局限
    移動式破碎站習慣上也被稱作移動式破碎機，是將礦倉、（板式）喂料機、破碎機、出料（膠帶）機及附屬設施共同裝配在可以行走的機構上，組成一個完整的破碎系統。
    移動式破碎機設在采礦場內部，跟隨工作面的挖掘機行進，大型裝載設備直接將原礦卸入移動破碎站的礦倉，破碎后的礦石經由破碎站膠帶機轉運至干線膠帶輸送機輸送進廠（見圖1）。
    移動式破碎站具有技術先進、生產效率高、自動化程度高、生產安全可靠等優點。據前蘇聯有關資料介紹，某大型鐵礦使用移動式破碎站，其開采成本降低30%，汽車減少35%，勞動生產率提高30%以上。
    自上世紀50年代中期聯邦德國制造第一臺移動式破碎機以來，克虜伯、O&K、威歇特、歐波馬、非夫·巴布·科克等歐洲公司相繼生產出不同類型的移動式破碎機，用戶遍布歐美、日本及部分東南亞和南美國家。
    根據物料的物理力學性質（如抗壓強度、硬度、磨蝕性、節理發育程度、礦石結構、構造、含水率、泥土混入率等），移動式破碎站可以配備不同類型的破碎機。當前幾乎所有的破碎機都可以裝配在行走機構上。移動式破碎站依其破碎機和行走機構的不同，設備重量相差也比較大，一般在200—1000t。
    我國水泥企業礦山規模相對較小，投資也少，因此使用價格昂貴的全進口的移動式破碎機經濟效果并不十分明顯。另外，我國水泥灰巖礦床大多規模不大，面積小，而且多數礦山山頭分散，從技術上也不一定都適合使用移動式破碎站。例如某礦山為3—4個采區，每個采區都不大（可采礦量180萬t以內），而且相互獨立，距離較遠，如果采用移動式破碎機，需要2—3臺，顯然經濟性較差。針對這一情況，我們采取了采用半固定式破碎機的做法，反而取得了較好的經濟效果。
3、半固定式破碎機在水泥廠的應用
    我院在四川峨嵋水泥廠和河南鶴壁水泥廠的工程設計中先后使用了半固定式破碎機技術。半固定式破碎機同樣是為減少汽車運距而將破碎機置于采礦場以內，選擇距工作面距離不大的合適位置。半固定式破碎機（站）同樣由礦倉、（板式）喂料機、破碎機、出料（膠帶）機和鋼結構平臺、支架及附屬設施等組成。與移動式破碎機不同的是，破碎機不隨采礦工作面的推進而跟進，而是在某一位置工作一定時期，待逐漸增加的汽車運距經濟性差時，再轉移到另外的合適地點繼續工作，以取得相對動態的最佳經濟效果。這種半固定式破碎機不能作整體移動，而是通過拆散成若干單件的方式，用起重機和拖車將各個部件搬遷至新的位置重新組裝。圖2為投產的鶴壁水泥廠石灰石礦山半固定式破碎機的實際應用。
    與上述半固定式破碎機相類似，我院在后續的工程設計中又嘗試了另一種做法，破碎機露天布置，位置一般設在近期距生產工作面都比較近的合適地段如鞍部等，破碎站的所有設備基礎均與固定式破碎機完全相同，見圖3。這種做法適合于年生產規模在200萬噸以上而工作面分散的礦山，破碎站一般服務年限也比較短。這種半固定式破碎機有缺點也有優點：第一種半移動式破碎站的設備基礎為鋼結構件，可以重復利用，節約材料；但另一方面，由于需要拆裝、校正、調整鋼結構基礎，搬遷周期相對較長；而第二種半固定式破碎機的設備基礎主要為混凝土結構，搬遷前預先在指定地點做好新基礎，然后把拆下的設備直接安裝上即可。雖然第二種半固定式破碎機浪費了原有的混凝土基礎，但縮短了搬遷周期，可以確保工廠生產線的正常運轉，提高經濟效益。由于半固定式破碎機設在了采礦場以內，自卸汽車的運輸距離一般可以減少1~1.5km。以年生產規模200萬噸的礦山為例，生產初期一般可以少購置3～4臺汽車，汽車年運輸成本可以減少100~150萬元左右。而破碎站混凝土基礎一般造價僅120—150萬元左右。
    以安徽某水泥廠為例。
    礦山年生產規模約840萬噸，分為3個獨立的采區，中間鞍部標高80m。破碎站選址有2個方案作對比，一個方案為在開采境界以外的山下50m標高設固定式破碎站，汽車平均運距2.7km；另一方案是在山上鞍部80m標高設半固定式破碎站，20年后進行搬遷，汽車平均運距2.0km。表1為兩個方案不同部分的對比。
    在表1中，膠帶機的運輸成本按0.26元/tkm，汽車的運輸成本按0.7元/tkm計算（此數據由甲方根據實際生產統計取得）。由于該礦山使用的車型較大，設備價格高，運輸道路寬、投資大。根據經濟比較可以看到，半固定式破碎站方案不僅年經營費用低，而且基建費用也少。此外，上述方案比較中半固定式破碎站方案尚未計入膠帶機下運發電所帶來的經濟效益，如考慮發電、減少設備裝機功率等因素，半固定式破碎站方案的優點還有許多。因此采用半固定式破碎站的開拓方案是經濟合理的。
4、半固定式破碎機的應用前景，
    眾所周知，在大型露天礦中，采用溜井平硐開拓運輸系統具有運營成本低的優點，而公路汽車開拓運輸系統則具有開采靈活、分采分運方便、利于質量搭配、生產采準工作簡單可靠、生產能力大以及基建投資少等優點。
    采用半固定式破碎機系統，則可以兼有公路汽車開拓和溜井平硐開拓運輸方式的優點：工作面開采機動靈活，生產簡單可靠；破碎設備均為國產化，設備投資少；省卻了井巷工程費用，土建投資少，施工周期短；縮短汽車運距，運營成本低。經過理論分析和實踐證明，半固定式破碎機系統的短期、長期經濟效益均較好。此外，石灰石礦山多為山坡露天礦，如條件許可，選擇合適的膠帶機輸送路線，利用礦石自身的位能，可以減小膠帶機的裝機功率和電耗，同時也可以降低膠帶的強度和減少設備載荷，從而減少設備和土建投資，也進一步降低了膠帶機的運輸成本。因此半固定式破碎站在我國有著更好的適用性和廣闊的前景。
    按照國家“十五”計劃的發展綱要，水泥工業“上大改小”的產業結構調整工作已經全面展開。在這樣的形勢下，水泥原料礦山的生產規模逐步擴大。目前，已有多個年產400萬噸至800萬噸的水泥灰巖礦山投產使用，還有數十個年產400萬噸的礦山在建或在設計中。這些礦山中有一些比高很大、地形陡峻，適合采用溜井平硐開拓運輸方式；也有一些礦山適合采用固定式破碎機的公路汽車開拓方式；還有相當一部分礦山可以考慮采用半固定式破碎機的公路汽車開拓方式。
5、結束語
    我國水泥灰質原料礦山汽車運輸道路展線一般很長，而采用半固定式破碎機系統膠帶機運輸，一方面減少汽車運距，節省運營費，另一方面膠帶機可充分利用勢能，減小驅動設備的裝機功率，同時降低運行工況下的電耗．技術上是先進的，是一種適合我國現階段經濟發展的礦山開拓方式。