你没看错,500年前的矿车居然还有轨道!

从淘金时代的标志性矿车,到功能强大的288大挖掘机、经典的CAT797,再到今天科技前沿的无人驾驶及电动卡车,采矿设备的发展经历了时代的跨越。

>>>>16世纪

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最初的矿车

矿车是几百年前发展起来的,图中的样式至少可以追溯到16世纪。

这些基础款的矿车用来将泥土和矿石从山底深深的隧道中运送出来。虽然这些矿车出现的较早,但其与19世纪40年代兴起的美国淘金热的关系极为密切。

这种简单的矿车通常是用木头和金属制成,沿着固定的轨道移动。这种矿车现已被卡车和运输系统取代,很少用于采矿作业,然而,它们仍是最具代表性和标志性的采矿设备。

>>>>20世纪初

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连续采矿车

尚不清楚第一辆连续采矿车是什么时候发明的,但在19世纪70年代建造的名为英吉利海峡的机器,能够通过压缩空气运行,或许就是一款打孔钻机。然而,大多数人认为,这种持续开采技术早在20世纪初就用于采矿了。

一个确信的例子是霍得利骑士机器1912年就用于煤炭的开采了。虽然按现代的标准来看其发展水平较低,但在当时它是一种构造复杂的新机器,具有电动马达,并通过液压摆动和水喷雾器来分解岩石表面。

20世纪初以来,连续采矿车的发展取得了巨大进步,但大多数仍由可旋转的钢制转筒和钨制齿轮组成。通过转筒和齿轮开采的煤块掉落地下后,通过可旋转的机械臂推入机器当中,经由传送带输送到后面的卡车上。

美国45%的煤炭开采都是用的连续采矿车,许多现代的连续采矿车都是自动化的。

>>>>1934年

首台自动倾卸卡车

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1934年,欧几里得公司设计并建造了1Z型卡车,一般被认为是首台用于采矿的后卸式卡车。这台重型卡车配备了100马力的华克夏汽油发动机,只有6.4米长。

虽然用现代的标准衡量太小了,但1Z型卡车是向现代巨型自动倾卸卡车发展的第一步。欧几里得现在属于特雷克斯公司的一部分,在美国日益工业化的采矿过程中,其开创性地通过卡车解决了运输问题。

>>>>1978年

大挖掘机

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自它诞生起的40多年里,288大挖掘机一直是世界上最大的陆地用车辆,重达13500吨,和一座8层楼的建筑一样高。315英尺高,788英尺长,这个庞然大物需要16.56千瓦的外部力量才能驱动其21.6米长的铲斗轮。

这个斗轮式挖掘机是由克鲁伯公司为莱茵布劳恩公司建造的,最初用于开采德国的哈巴赫煤矿,它能够每天提取24万吨煤,在短短的23年时间里就采尽了哈巴赫煤矿。

2001年,288大挖掘机在3周时间内沿着莱茵河地区的嘉兹威勒矿开采了14英里,该矿年可生产约1亿吨煤,占德国所有能源供应的15%。

>>>>1988年

经典的CAT

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CAT797是有史以来最成功和最具识别性的倾卸卡车,由卡特皮拉公司制造,经过多番更新换代,当CAT797F被生产出来时,它已成为世界第二大的倾卸卡车,载重达400吨,比最初的设计多了40吨。

它的20缸发动机可以产生400马力,足以移动甚至机器的体积的重量。它长14.8米,高6.52米,宽9.75米,曾是最大的倾卸卡车,直到被Belaz 75710所取代。

>>>>2008年

自动采矿车

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自动化是21世纪的一大主题,在采矿业中,车辆的自动化最为显著。新一代的机器能够24小时不间断运行,正因其经济高效而得到普及。

开采自动化最好的例子是力拓的皮尔巴拉铁矿,该矿使用了80辆无人驾驶小松卡车,利用全球定位系统、雷达和激光传感器,卡车可以避开障碍物,沿矿区自动行驶,运送高品位的矿石进行加工。2017年,小松卡车运送了近10亿吨材料,为该矿削减了15%的单位成本。

力拓2008年开始应用自动化开采技术,并继续在采矿自动化中投入大量资金。2017年,力拓宣布将在两年内将自动化车队扩大到140辆,并启动了一项改造计划,使已经使用的48辆卡车实现自动化。

其他矿业公司也在开发自己的自动化车队,必和必拓和森科尔等公司也推出了无人驾驶采矿车。必和必拓已开始在澳大利亚的铁矿石矿山部署卡车,希望此举能提高产量水平。

>>>>2013年

最大的倾卸卡车

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世界最大的倾卸卡车Belaz 75710重达496吨,由白俄罗斯的Belaz矿业制造公司2013年开发生产,2014年开始销售。

该个房子一样大小的卡车长20.6米,高8.16米,宽9.87米,最第一个能够运输超过450吨重量的卡车。这个巨型卡车有两个旋转轴来增加它的机动性,并配有两个柴油发动机和8个轮子。

该公司在吉尼斯世界纪录中保持着“最大两辆倾卸卡车”和“645.4立方米最大车身”的纪录。2015年,这辆卡车在白俄罗斯的一枚邮票上亮相,凸显了它的知名度和公众吸引力。Belaz 75710在俄罗斯的切尔尼戈韦茨煤矿运营的第一年,它运送了460万吨的岩石,相当于1115辆铁路机车的运输量。

>>>>2015年

水下采矿车

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欧盟的可行性替代矿山操作系统(VAMOS)项目正在开发水下采矿车,专门用于水下矿井。

遥控水下采矿车由可编程逻辑控制器控制,使用刀盘轻轻地移动岩石而不影响地下水。然后将矿石收集并输送到地表进行处理,废渣和水送回矿井。

仅在欧洲,就有3万处被洪水淹没的矿场,VAMOS系统项目是在2015年建立的,希望借此有效利用水下的巨大资源。该项目将运行到今年年底,在此之后,这项技术有望商业化。

在其他地方,类似的两栖车辆正在被诺第留斯这样的公司在海上进行水下采矿。

>>>>2017年

电气化设备

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ETF采矿设备公司开发了一个模块化的技术平台,用于在东南亚和中东进行矿业开采。2016年,该公司模块化运输卡车的概念得到了实现,在规定的时间内,每个元素都可以随时投入或切出。该公司目前正在研制一种混合动力卡车,载荷100吨至300吨。这些卡车是专门设计用来进行改造的,所以当电池的发展达到一个更实际的运转的时候,他们可以在一个星期内完全电气化。

该公司还在开发下一波卡车,将集数字化、人工智能于一体。这些未来的设备将使服务完全精简,运用预测技术大大减少维修和维护时间。例如,当一辆卡车或铲车故障时,这些卡车能够自动重新制订运输装载序列。


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