PDF《武家塔露天煤矿吊斗铲倒堆工艺可行性分析》

・40・ 露天采矿技术 2010年第4期 武家塔露天煤矿吊斗铲倒堆工艺可行性分析 杨靖 (神东天隆集团武家塔露天煤矿,内蒙古鄂尔多斯017209) 摘要:结合武家塔露天煤矿煤层赋存条件及开采现状,综合分析了吊斗铲倒堆工艺在该矿采用的技术 可行性,并在方案设计的基础上对吊斗铲倒堆工艺和单斗一卡车_T-艺进行了经济比较分析.

结果表明:吊斗 铲倒堆部分剥离物的成本可降低4.34元/m3,年可节省直接生产成本5 941.46万元,武家塔露天煤矿吊斗铲 倒堆工艺是可行的. 关键词:开采工艺;

吊斗铲;

可行性研究 中图分类号:TD

824 文献标识码:B 文章编号:1671―9816(2010)04―0040一03 露天开采实质上是大量土石方的移运作业过 程,包含着诸多内容,目前的主要方向之一是结合高 效能露天采矿设备的研制和应用建立高产高效可靠 的开采工艺Ⅲ.开采工艺选择是露天开采设计的主 要环节,其合理与否直接对露天矿投资、运营成本及 经济效益产生巨大影响.吊斗铲倒堆剥离工艺是一 种先进的开采工艺,它集采掘运输与排卸各项作业 于一体,将剥离物直接倒堆排弃于采空区排土场中, 在适当条件下将大大减少运输成本剐. 武家塔露天煤矿采用单斗一卡车开采工艺进行 剥离与采煤,除部分采掘、穿孔和辅助工程由本矿自 营外,其余生产环节全部采用外包的方式进行.随着 燃油价格的不断上涨,生产成本越来越高,因此单 斗一卡车开采的劣势显得比较突出,虽然采用外包 方式,但剥离物运输价格却逐年上涨.为了降低生产 成本,减少卡车在煤岩运输中的比重,武家塔露天煤 矿决定对现有开采工艺进行技术改造,确定l一2煤 以上部分岩石采用1台吊斗铲倒堆开采.因此有必 要对吊斗铲开采工艺的可行性进行研究.

2 吊斗铲工艺技术可行性分析 吊斗铲无运输倒堆剥离工艺一般适用于以下 条件: (1)水平、近水平煤层,煤层倾角小于5―100;

收稿日期:2010--06-28 作者简介:杨靖(1965一),男,内蒙古包头人.高级工程 师,1988年毕业于辽宁阜新矿业学院露天开采专业.现任武 家塔露天煤矿总工程师. (2)岩层厚度平均50一60 m,一般为40―60m;

(3)岩石性质为中硬岩石,粘性不强;

(4)煤层厚度一般应小于20~30 m. 武家塔露天煤矿煤层倾角1~30,呈宽缓的波 状起伏,区内断裂、褶曲不发育;

主采煤层1―2煤厚 度4.5.10.23 m,平均厚度8.7 m;

1-2煤顶板由砂岩 和砂质泥岩构成,属中硬矿岩,平均厚度48 m,最大 厚度达60 m左右.对照吊斗铲的使用条件,同时考 虑到吊斗铲对气候适用性较强,因此武家塔露天矿采 用吊斗铲无运输倒堆剥离工艺从技术上是可行的.

3 吊斗铲投入后的系统改造设计 确定吊斗铲工艺的技术可行性后,应对工艺系 统改造后的穿爆参数、开采参数及设备选型等一系 列技术问题做出选择,为从经济上和原有的单斗一 卡车工艺进行比较做准备. 2.1 开采参数及设备选型 吊斗铲倒堆工艺中开采参数的确定会直接影响 到设备效率的发挥以及运营成本.结合露天矿实际 情况,经过方案技术经济比较确定了吊斗铲倒堆台 阶工作面参数,见表1. 选择设备型号时,应充分考虑露天矿的产量、服 务年限、设备投资以及运营成本等因素再结合工作 面参数确定.通过对3种型号(ESH20 90型、ESH30 110和ESH40 130型)的吊斗铲进行技术经济比较, 推荐本矿采用1台ESH40 130型吊斗铲进行岩石剥 离倒堆作业. 2.2穿爆参数 武家塔露天煤矿l一2煤上覆岩层为粉砂岩和砂 质泥岩,属中硬岩石,结合国内外吊斗铲应用实际应 万方数据 E耍困 露天采矿技术 20lo#-g 4期・41・ 表l倒堆工作面参数表 参数名称 数值 倒堆台阶高度,m 实体宽度,m 煤台阶高度,m 煤台阶坡面角,(0) 倒堆台阶坡面角,(.) 爆堆沉降高度,m 爆堆高度/m 有效抛掷系数,% 倒堆排弃物松散系数 倒堆排土场最大高度,m 倒堆排土场平均高度,m 倒堆内排土场坡面角,(o) 运煤道路宽度,m 考虑采用抛掷爆破配合吊斗铲采掘.倒堆台阶选用 的穿爆参数见表2. 表2倒堆台阶穿爆参数 -参数名称 数值 台阶高度,m 台阶坡面角,(.) 钻孔斜度(与地面夹角),(o) 采掘带宽度,m 底盘抵抗线,m 钻孔直径/mm 边眼距/m 孔距/m 行距/m 钻孔行数珩 超深,m 孔深(斜长),皿 单位炸药消耗量/kg・m4 每孔爆破量,m, 每孔装药量/kg 钻孔装药密度/kg・rn-$ 爆破率/m3・m4