淺議半連續(xù)開采工藝在露天煤礦中的應(yīng)用研究

1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦業(yè)研究院 014014；2.巴彥淖淖爾市國土資源局 015000

摘要：近年來，開礦技術(shù)得到充分地發(fā)展。半連續(xù)開采工藝生產(chǎn)能力大，成本低、效率高，在露天煤礦開采中有廣泛的應(yīng)用前景，已成為深大露天礦開采技術(shù)改造的主要發(fā)展趨勢。本文主要分析半連續(xù)開采工藝特點及其在露天煤礦中的應(yīng)用，為半連續(xù)開采工藝在我國露天煤礦盡快獲得大范圍推廣提供參考和 借 鑒。

關(guān)鍵詞：半連續(xù)開采工藝；露天煤礦；儀器設(shè)備

露天煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效果與所采用的開采工藝有密切關(guān)系，常用的開采工藝系統(tǒng)可分為三類：間斷工藝，連續(xù)工藝，半連續(xù)工藝。半連續(xù)工藝是在間斷工藝和連續(xù)工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，較之連續(xù)工藝有較大的機動性、適應(yīng)性，較之間斷工藝運輸成本大大降低。

1 半連續(xù)工藝的特點

1 . 1 半連續(xù)開采工藝的定義半連續(xù)開采工藝，即某些作業(yè)環(huán)節(jié)物料流連續(xù)，某些作業(yè)環(huán)節(jié)物料流不連續(xù)，其組合方式多種多樣。簡單來說可分為兩類：采掘作業(yè)環(huán)節(jié)由單斗鏟完成，而運輸及排卸環(huán)節(jié)由帶式輸送機完成；采掘作業(yè)由連續(xù)開采設(shè)備如輪斗挖掘機完成，運輸及排卸由汽車或鐵道車輛完成。采掘作業(yè)為間斷式的工藝系統(tǒng)適用于堅硬巖石，堅硬巖石和松軟巖石混合的作業(yè)場，而連續(xù)式的采掘工藝適用于松軟的土巖。具體采用哪種系統(tǒng)要根據(jù)土層實際情況具體選擇。

1 . 2 半連續(xù)開采工藝的應(yīng)用條件半連續(xù)開采工藝的應(yīng)用還要考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、氣候條件，地質(zhì)條件包括當(dāng)?shù)孛?、土層、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等。煤層傾斜度緩和、煤層在2-3層左右，地質(zhì)構(gòu)造簡單有利于半連續(xù)工藝的開展，我國露天煤礦普遍符合條件。在氣候方面，氣溫低至零下10度時，破碎機料倉、齒輥和膠帶容易被剝離物中泥巖類物料凍黏住，會增加清理工作的工作量。因此氣候條件是剝離半連續(xù)工藝應(yīng)考慮的一個重要因素。

1 . 3 半連續(xù)開采工藝的關(guān)鍵技術(shù)破碎站。破碎站是指轉(zhuǎn)載物料的地點，破碎站布置包括破碎站坐落位置、戰(zhàn)場尺寸、運輸車輛向破碎系統(tǒng)轉(zhuǎn)載形式等，主要考慮礦山的地質(zhì)條件、巖層性質(zhì)、礦山開采程序等。破碎站一般分為三種形式：移動式、半固定式、固定式，半連續(xù)式開采工藝破碎站有自移式破碎站和半固定式破碎站。自移式破碎站可隨著工作面的開采而移動，按照其移動方式還可分為軌道走行式、輪胎走形式、履帶式等。半固定式破碎站的使用，需要構(gòu)筑少量的混凝土基礎(chǔ)，按照工作面的推進(jìn)和延深進(jìn)行定期移設(shè)。破碎機。露天煤礦采用半連續(xù)開采工藝增加了破碎環(huán)節(jié)，破碎環(huán)節(jié)的主要設(shè)備即破碎機，破碎機多為輥筒式。目前，半連續(xù)工藝系統(tǒng)中的半固定破碎機技術(shù)成熟，其機型齊全、各個環(huán)節(jié)設(shè)備匹配合理、實踐應(yīng)用廣泛，工藝系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用比較成熟。而自移式破碎機的技術(shù)則不夠成熟，還沒有形成系列產(chǎn)品，包括產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、工作穩(wěn)定性、與其它設(shè)備的配合都需要進(jìn)一步實踐檢驗，雖然自移式破碎機高效率低成本備受推崇，但其技術(shù)還需要進(jìn)一步進(jìn)步發(fā)展。轉(zhuǎn)載站。半連續(xù)開采工藝轉(zhuǎn)載方式有兩種，一種是單斗鏟直接向膠帶機轉(zhuǎn)載，一種是采用汽車進(jìn)行短距離運輸，向轉(zhuǎn)載站轉(zhuǎn)載。根據(jù)巖石特性，工藝系統(tǒng)，開拓運輸系統(tǒng)，巖層特性進(jìn)行合理選擇：可將所有物料統(tǒng)一卸入破碎站進(jìn)行破碎，然后裝入膠帶機運出；也可將物料進(jìn)行篩選，分別送入料倉、膠帶機或者破碎站。分流站。分流站可引導(dǎo)礦巖分流，調(diào)節(jié)運輸系統(tǒng)的運量，調(diào)配開采物料，教常用的分流設(shè)備有回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)載機、伸縮機頭式和移動卸料車式帶式輸送機。表土剝離。露天礦前期都需要建設(shè)外部排土場排氣剝離物，露天采場的表土剝離一般可直接采裝，通過帶式輸送機排送，一般工作線較長，內(nèi)排時運距遠(yuǎn)。半連續(xù)工藝有兩種常用工藝方式：“單車—汽車—破碎站—帶式輸送機”和“單斗—破碎站—帶式輸送機”。剝離工藝的選擇必須考慮效益問題，在保證安全的條件下，以最小的投資、最低的成本取得較高的工作質(zhì)量和工作效率；工藝選擇需符合煤礦的地質(zhì)條件，有其它相關(guān)工藝設(shè)備相配合，并且符合煤礦排土場條件。單斗挖掘機受氣候、地址環(huán)境影響小，生產(chǎn)風(fēng)險也較小，多數(shù)露天煤礦均可適用。帶式輸送機的運輸爬坡能力強，以電為動力運輸費用低，為多數(shù)露天煤礦采用，輔助以“卡車”排送。

2 半連續(xù)開采工藝在露天煤礦中的應(yīng)用露天煤礦在我國所有煤礦中所占的比例逐漸提高，工藝設(shè)備研發(fā)技術(shù)和制造水平不斷提高，節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)集約化、產(chǎn)品系列化的生產(chǎn)要求，露天礦的改擴建，為半連續(xù)工藝的發(fā)展提供了充分條件和必要條件。半連續(xù)開采工藝在露天煤礦中的應(yīng)用首先應(yīng)當(dāng)確定煤礦的開采條件，根據(jù)煤礦的煤層厚度、坡度、巖石的軟硬度確定開采工藝方案。一般半連續(xù)工藝系統(tǒng)方案有以下幾種：單斗—卡車間斷開采工藝；單斗—半移動式破碎站+ 帶式輸送機（排土機）半連續(xù)開采工藝；單斗—自移式破碎機+帶式輸送機（排土機）半連續(xù)開采工藝。根據(jù)煤礦的實際情況選用最具優(yōu)勢的開采工藝。確定開采工藝后即需選擇設(shè)備，配備設(shè)備類型和數(shù)量。例如破碎機類型的選擇，需綜合考慮巖質(zhì)性質(zhì)、硬度，破碎機的類型、生產(chǎn)能力、外形尺寸、整機重量、結(jié)構(gòu)類型及其他技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理各方綜合因素，并將各因素進(jìn)行定性和定量分析，然后最終確定。綜合各方因素半連續(xù)開采工藝一般采用輥式破碎機。再如排土機的選擇，有帶式排土機、采掘排土綜合機組、多斗排土機等，選擇排土機主要考慮排棄機的受料臂、卸料臂長度，相同前提下選擇對地比壓小，能獨立行走的排土機，需要說明的是，帶式排土機輸送機多，相應(yīng)的漏斗也多，有容易堵塞的缺點。開采工藝及設(shè)備都確定后，需要考慮在開采進(jìn)行中可能出現(xiàn)的問題。對于冬季凍土層和樹木雜物的處理：采用松土犁或鉆機穿孔爆破，利于單斗和帶式輸送機的工作。越過沖溝問題的處理：采取重新拆鋪的辦法解決。橫跨沖溝問題的處理：事先采用轉(zhuǎn)載機、推土機將溝填上?？傊?，半連續(xù)開采工藝在我國露天煤礦的開采中應(yīng)用的越來越廣泛，各項技術(shù)也在不斷完善進(jìn)步中。但是因為大噸位礦用卡車多由外國引進(jìn)，機械設(shè)備成本過高，與大型設(shè)備配套的機械設(shè)施較少等原因，使半連續(xù)開采工藝發(fā)展處于緩慢上升的階段。露天煤礦的開采過程中應(yīng)當(dāng)盡可能的采用半連續(xù)開采工藝，以提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境，實現(xiàn)集約式生產(chǎn)。對于已經(jīng)開采的礦山，在擴大規(guī)?；蛘吒慕ㄟ^程中，將連續(xù)或間斷的開采工藝改進(jìn)為半連續(xù)開采工藝；對于新建礦山，一開始即采用半連續(xù)開采工藝。并且不斷改進(jìn)半連續(xù)開采工藝的技術(shù)，逐漸將固定式破碎機替換為半固定式或自移式破碎機。使我國露天礦開采逐漸向設(shè)備大型化和生產(chǎn)集約化，開采工藝綜合化，運輸方式多樣化的方向發(fā)展。

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