露天矿运输方式的全生命周期评价和比较研究

摘要

露天矿开采过程中的碳排放的80％来自物料运输的能耗,文章为了确定高效低碳的露天矿运输方式,系统分析了卡车和带式输送机的做功和耗能原理,运用能量守恒定律建立了露天矿运输能效计算模型,计算了两种运输方式的能效和二者之间的比值.运用生命周期的过程分析法建立了露天矿运输碳排放计算模型,分别计算了柴油燃烧和电能消耗的全生命周期的碳排放因子,结合电动机和柴油机的能量转换效率计算了单位运输量不同爬升坡度下的碳排放水平.得出以下结论:(1)卡车运输的能效是带式输送机的4-12倍;(2)卡车运输的CO2排放量是带式输送机的3-10倍;(3)随着爬升高度的增加,卡车和带式输送机的能效和碳排放比率逐渐减少,可知在水平或近水平运输中带式输送机优势更加明显.(4)按照2013年中国的物价水平,露天矿使用带式输送机运输比卡车节省能源成本0.5-2.2元/t·km.