艾尔·阿卜拉( El Abra)铜矿是一个很好的例子。该矿位于智利北部，南距卡拉玛(Calama) 70km，海拔标高约4 000m。智利国家铜公司( Codelco)于1994年6月将矿山51%股份卖给了塞浦路斯矿物公司(Cyprus Minerals)，智利国家铜公司保留了其余股份。
1993年塞浦路斯方面和该工程的工程师会同一些国际公司开始论证矿山的运输系统方案。早期的论证认为汽车运输方案不大可行。
随着设计研究再次深入，一些公司对矿物运输系统提出了矿石经破碎和中间处理再运到堆浸场兼造堆，生产能力达到．150kt/d(16.5万短吨／日)的方案建议。设备供应商选定后，对从采场到细碎厂的输送机系统又进行了研究：鉴于采场附近地形陡峭和海拔太高而决定将细碎厂和堆浸场建在采场东边15km外海拔3 400m的地方。
1994年7月设备供应商组织了一个由加州旧金山(San Francisco，CA)工程设计室领导的小组开始工程的概念设计，在这期间由于设计小组的全力投入使工作完成出色，敞开式连续运输的应用大大推进了设计成功。
1、运输系统概述
艾尔·阿卜拉矿的矿石搬运系统由越野胶带输送机、浸堆堆造以及矿渣清理排弃系统组成。越野胶带将经粗碎的矿石运到粗矿堆场。
旋回破碎机产出- 300mm的物料由带式给料机向越野胶带装载，生产能力8.5kt/h。越野胶带由3段组成：101胶带输送机长约500m，提升20m；102胶带输送机长约5 000m，下放80m；103胶带输送机长约9 500m，下放510m。从粗矿堆装取的矿石分3路平行进入细碎达到- 19mm粒径，经过缓冲矿仓再进入回转窑，在其中进行加酸熟化处理后输送到堆浸场。
2、浸堆堆筑系统
连续一间断式堆浸设计适合于该矿矿石性质和搬运量很大的工作条件。堆浸系统包含一条沿中轴线布置的胶带廊道，其中有为堆浸场进、出料的胶带输送机各一条。廊道两边是经衬砌、有足够大造堆面积的堆浸场，长l600m，宽400m，系统两端留出可供设备通行的半圆形场地。
造堆输送系统包括一条2200m长的胶带输送机和跨立于其中可沿轨道自行的轮式卸料车，以及一条450m长可移动履带式堆筑输送机。经酸熟化的矿石从胶带输送机运入，经卸料车装到堆筑输送机上。移动式堆筑输送机可在廊道两边堆筑8 ~10m高的浸堆。该设备采用高卸、按顺时针后退方式在衬垫场上造堆。
堆浸耗时达100天。被浸除完的矿渣需从堆场清走以便新矿石运来继续堆浸。矿渣清理与排弃系统（图3）由如下部分组成。
①斗轮式挖取机；②履带式集料胶带；③205外运胶带（附轨式承料漏斗）；④206移置式废渣输送机（附轨式自行卸料车）；⑤履带式排土机。
斗轮式挖取机以前进或后退运动正对衬垫挖取矿渣并向履带式多级集料胶带装载，再将料卸入205胶带上的移动漏斗。矿渣从205胶带转运到206移置式胶带，通过轨式卸料车转至具有60m臂长的排土机排弃。
排土机可向上排料也可向下排料。206胶带输送机长2. 2km。该胶带尾部可沿圆弧转动大约1800，在该范围内不须再添置设备即可堆筑能容10亿t（lGt，1.1G短吨）的废渣场。废渣排弃系统按9. 5kt/h的能力设计，卸载车和受料漏斗都是自行式的。
排土机有一条长60m的卸载臂和一条长60m的连接桥，它的悬臂可将矿渣卸至渣堆的底脚，矿渣从排土机臂上高卸下来砸在堆体的底脚附近有助于其稳定，这对于地震高发区防止滑塌是很重要的。排土机为标准设计，是用于露天矿山的定型产品。
仅仅斗轮式挖取机和标准产品稍不相同，为尽可能简化结构，省去其水平回转机构而仅作俯仰摆动。它一次沿矿堆挖取1m深的料，当挖取到头后，设备抬起再沿矿堆边缘后退。行走履带和斗轮都用可调速的液压驱动，生产能力可调至9. 5kt/h。斗轮臂装有自动调平装置，其作用是使斗轮臂上输送机保持水平而不受堆浸衬垫倾斜影响。
滤浸衬垫上的设备——移动式堆筑输送机，移动式集料胶带和斗轮式挖取机——均采用全球定位系统(GPS)控制，定位精度约50mm。该系统可使斗轮挖取机准确地按预编程序沿着渣堆边线工作。如果卫星定位系统不能工作还有备用系统跟上。
在设计之初对大多数输送机即决定采用标准的、经证明适合露天矿使用的零部件。所有安装构件采用可移动式或自带脚墩( pontoon)安装以使基础工程量最小，并便于地震后设备重新校位。驱动装置900kW，用刚性联轴器和滚筒连接呈直角布置。成套组装的驱动机作为单元件拆卸和更换。
3、设计斟酌
胶带输送机带宽的最终选定颇费心思，越野胶带输送机中的第三条是很长的下放运输胶带，对带宽起决定作用。基于运输带上的大荷重，决定采用较窄带宽——1600mm，和带速5.85m/s。即使胶带单位长度上的载荷减轻了些，但仍须采取特别结构以应付繁重工作。
滑环电动机配多级启动电阻可使输送机平稳启动。输送机都是多机驱动。206输送机所需动力最大，装有6台900kW的驱动机，其中4台在头部2台在尾部。
4、103下运胶带
103下放式越野胶带是运输设备中最值得注意的长距离胶带。这条胶带处于发·电运行状态，其反馈电能的大小和温度与载荷条件有关，每小时最大可达6 000kW。由于地形限制它含有半径10 000m的水平转弯，其中还有几处竖向弯曲。
这条胶带的下游没有其它胶带相接而是直接从空中向粗矿堆卸载，这对于它的停车制动时间很长是至关重要的。又因为粗矿堆有约27m长的卸载范围，必须将103胶带的卸载头部做成可伸缩的。
拉紧重锤绞车张紧系统经折返导绕设在粗矿堆附近的地面上，水平张紧滑车行程大于30m。胶带输送机尾站位于最高点，装有4台1 800kW电动机。
驱动装置呈直角布置，由可接直流电制动的绕线电动机和双出轴直角传动减速机组成。轴一端通过刚性联轴器和胶带滚筒相联，另一轴端装配直径2.5m的制动盘，盘上有3副制动闸。制动闸为驱动装置的一个整装部件以方便维修。
制动用直流电接自蓄电池组。如果外部断电，蓄电池组电源(UPS)是不中断的。胶带输送机的逻辑控制系统(PLC)电源也接有独立的UPS系统。电动机的运行转速1000rpm。应用动力制动将电动机转速降到约200rpm，然后再施机械制动使输送机完全停下来并闸死。
最不利情况是：外部电源中断，同时用于直流制动的UPS系统也出故障，而胶带输送机又处于满负荷、低阻力状态。这种情况如果发生，不得不依靠机械制动闸使输送机在全速下停止，过程时间80s左右。该过程发热是很大问题。根据输送机的载荷不同。12个安装闸块中需810个参加工作。
工业试验是在用一台2 400kW的直流电动机来带一套整装驱动机的情况下进行的。制动器在各种不同速度条件下施闸，与此同时通过测量直流电动机的拖拽功率来计算闸盘实际摩擦系数。在制动开始和末尾测量制动盘的温度。在全速状态下持续时间100s的制动反复多次，测试结果如下：
①闸与盘平均摩擦系数比预计的稍低，随温度在0. 32~0.37之间变化（达不到0.4，但摩擦系数降低不致出问题因为还有备用闸块）。
②即使温度达到450℃，摩擦系数还可保持在0.3左右。
③两天的全速机械制动试验下来闸盘磨损量小于0. 1mm。
利用该套试验设备还进行了动力制动试验，电阻的耐热性能是重要的试验项目之一。结果在120s的制动时间中电阻温度未超过设计值。
关于输送机的启动和制动，分析研究了大量技术问题，其中最不利的是输送机满负荷条件的启动。PLC把向下运输的载荷条件都设置在程序中，输送机可在满负荷条件下自行执行启动。启动的第一步是机械闸一个接着一个打开，输送机缓慢自溜加速，待电动机转速达到150—200mm后，加入直流电转入电控——调节电流值使输送机沿着控制转矩变化的时间／速度曲线攀升到满速。在此刻，电动机转接到交流电控制，运行尚在不稳定状态。启动过程应力求最大限度地减小转矩突变和负荷冲击。举例说明：假若机械闸同时打开，转矩变化就是100%，将导致设备全线的动力波冲击；而如果12个闸中一次只松开一个，转矩变化则很小，从而使胶带波动最小。这种减小冲击的基本设计思想对输送机的启动和制动都适用。
胶带是影响设备的关键部件，老虑到胶带的动载荷率达到50%以上，这里选择了世界上强度最高的ST6800型胶带。
决定胶带的动载荷强度的试验曾在汉诺维大学进行，这种试验在70年代已完善，从那时起就建立了高强度胶带动载荷试验标准。
由于胶带张力T达到2 600kN(265tf)，滚筒载荷最大将到4 414kN(450tf)。滚筒结构设计和直径的选择已予特别对待。驱动滚筒直径为2. 5m，这样在最大运行张力时其与衬套的压力控制在0. 98MPa(10kgf/cm2)的安全值以下。大的滚筒直径，胶带过渡段很长，尤其T1段（图11中两驱动滚筒间之胶带段，译者按）很长(约有20m)都是有利于保护胶带的配置。在胶带的面层和底层布有横向筋以增强胶带的使用寿命，这样下来预计胶带的使用寿命为17年左右。
影响胶带寿命的重要因素最数装载方式，对于装载具有坚硬棱边粗碎后块度还达300mm矿石的胶带更是如此。胶带在高速度下载运这些物料，装载环节的设计要小心周到，防止砸坏胶带是重要的，细小的划伤和缺痕不总是看得见，但长时运行后导致胶带损坏。为了使这种损伤降低到最小而设置了条筛，先让细料在胶带上形成保护垫层而后大块落在其上。
3条越野胶带输送机的装载点都采用如图14的模式设计。装载设备的位置可以调整并能够很快地拆下和装上。这一特点容易实现工厂修理和简化更换操作，同时可按需要采用其他形式的漏斗——根据物料性质采用小仓、溜槽或指状闸门等。
5、结语
艾尔·阿卜拉铜矿的矿石运输系统设计构思新颖，富有特色。因为它必须满足特殊的运行要求——很大的运输量，还有崎岖的地形、地震和恶劣的气候条件，在概念设计和详细设计过程中不得不经受各种挑战。尽管为了减小风险，已尽可能选用现成的、经过试验和实践考验的设备，但该系统采用的许多特殊措施推进了现行工艺技术的发展。
