“树枝状”运输系统在大型露天煤矿开采中的运用.pdf

SerialNo. 467 March. 2008 矿 业 快 报 EXPRESS I NATI ON OFM I N I NG I NDUSTRY 总第467期 2008年3月第3期 张武平1982 - ,男,山西运城市人,助理工程师, 036006山西 省朔州市。 应用技术 “ 树枝状 ” 运输系统在大型露天煤矿开采中的运用 张武平 1 周 伟 2 陈树召 1 徐志远 1 1. 平朔煤炭工业公司; 2.中国矿业大学能源与安全工程学院 摘 要对“ 树枝状 ” 开拓运输系统的概念、 布置方式和适应条件进行了总结,介绍了在安太堡 露天煤矿的运用“ 树枝状 ” 分叉运输系统,利用采场坡道将剥离物集中于一个运输水平运往排土 场,减少主运输水平,可加速工作帮开拓运输系统建设,为大型露天矿的开拓运输系统积累经验。 关键词露天煤矿;“ 树枝状 ”;运输系统 中图分类号 TD57 文献标识码B 文章编号 100925683 2008 0320079202 经济有效地开采一个露天矿,首先要合理确定 开采境界、 开采工艺系统、 开采程序和开拓运输系 统。通过开拓运输系统把采掘、 运输、 排卸、 选矿等 各主要生产环节联系起来。因此在设计露天矿时, 应使所建立的运输系统运距短,联系方便,并尽量减 少开拓坑道引起的土石方工程。由于前后采区工作 线长度、 推进方向、 地形、 煤量煤质、 排土等方面的变 化,露天矿的开拓运输系统往往需要重新布置,并采 取一些新的采矿技术措施,保证矿山高效生产,而 “ 树枝状 ” 运输系统可以解决运距长的问题。 1 “ 树枝状 ” 运输系统特点布置形式和适用条件 1. 1 特点 “ 树枝状 ” 分叉运输系统是利用采场坡道将剥 离物集中于一个运输水平运往排土场,减少主运输 水平,可加速工作帮开拓运输系统建设。 “ 树枝状 ” 分叉运输系统在某些方面类似于露天矿总沟开拓, 将采场物料集中于一个运输水平,然后通过主运输 通道运出。后者用于露天矿总体开拓,前者作为露 天矿山生产时期加速工作帮开拓局部措施,它一般 与采区搭桥运输联合应用于采区转向时期实现缩短 剥离物内排运距、 加速局部工作帮推进的目的。 1. 2 布置形式 “ 树枝形 ” 分叉运输系统结合了直进和折返运 输系统的优点,并利用“ 人工工程 ” 创造出布铲条 件,加速工作帮开拓,缩短剥离物运距,降低运输成 本。如图1所示,“ 树枝状 ” 分叉运输系统主要由物 料卸载点、 主运输通道、 采场工作线采场运输道 路、 采掘工作面、 台阶联络斜坡道等组成。 图1 “ 树枝状 ” 分叉运输系统布置形式示意图 1. 3 适用条件 “ 树枝状 ” 分叉运输系统主要利用采运设备机 动灵活的优势,通过台阶联络斜坡道迅速建立采场 多个工作台阶与内排土场之间的联系,加速工作帮 延深。因此布置“ 树枝状 ” 分叉运输系统露天矿需 具备如下条件。 1露天矿生产工艺机动灵活,主要适用于卡 车、 铲运机等灵活运输设备。 2由于“ 树枝状 ” 分叉运输系统为临时措施, 要求系统建立速度快、 成本低,因此只适用于剥离物 采掘工作面与排弃位置相距较近环境。 2 应用实践 20002003年是安太堡露天矿实施转向和三 采区缓帮的关键时期。三采区的缓帮剥离带来了转 向期间的许多困难,缓帮初期1 330m以上平盘剥 离物均需从北部运输到内排和外排,无法实现两侧 同时延深,缓帮速度慢;由于所缓的工作帮原来是二 采区的非工作帮,每2～3个平盘才留有一条运输通 97 道,而且由于多年塌落,宽度不足,设备难以进入,因 此在从上向下的缓帮过程中,南部1 360m以下由于 本平盘没有缓出运输通道,无法继续延深,严重制约 了9 煤的露煤进度和接续 因为北部由于购地影响 已经滞后, 9 煤采出量只有依靠南部 。这些因素制 约了三采区的正常延深和原煤的开采接续,进而严 重影响了商品煤的生产和成本。 针对三采区南段北部1 330、1 345m和下部平 盘缓帮剥离物没有运输系统导致缓帮滞后的局面, 可以利用原“1 300m横桥 ”,在缓帮过程中,尽可能 从工作线两端分别延深,以加快延深速度,实现原煤 生产的接续,维持商品煤正常生产。同时尽可能地 实现部分平盘的双向运输,以缩短运距,平抑运输洪 峰。为此决定从三采区南段北部利用原“ 横桥 ” 向 上形成1 315～1 330m运输坡道,待1 330m平盘采 出一定范围后,进而分别向上和向下形成1 330～ 1 345m、1 330～1 315m运输坡道,并进一步向下形 成1 315～1 300m运输坡道。上述运输坡道从整体 上形成“ 树枝形 ” 分叉运输系统,使中部1 300～ 1 345m共4个平盘的剥离物进入二采区1 300m及 其以下排弃平盘。此系统缩短了剥离物的运距,加 快了二采区1 300m平盘以下大量内排空间的回填 速度,对1 300m以上平盘的正常推进起到了积极的 保障作用见图 2 。 该项目从2001年9月开始实施,到2002年2 月系统基本形成。具体实施过程为从2001年9月 开始,自1 300m中部“ 横桥 ” 向上排弃,达到1 330m 标高,将电铲调入直接从中部挖掘1 330m平盘,使 1 330m平盘南段可以从两头延深,剥离物运距比全 部从南头运出减少700m;随后, 1 330m平盘采出一 定范围后,分别向上和向下形成1 345～1 330m、 1 330～1 315m运输坡道;最后形成1 315～1 300m 运输坡道。2002年底,三采区南部延深到了坑底 11 煤 ,达到了预期效果。20012002年三采区南 部通过“ 树枝形 ” 运输完成24个电铲台月,总剥离 量9. 6Mm 3 ,其中1 315m平盘以上约4Mm 3 ,运距比 绕北帮和西帮缩短1. 9km,共节约运费1 520万元。 图2 “ 树枝形 ” 运输系统示意图 3 结 论 1在大型近水平露天煤矿利用“ 树枝状 ” 开拓 运输系统加快运输系统建设技术上是可行的。 2安太堡煤矿运用“ 树枝状 ” 开拓运输系统进 行运输,缩短运距1. 9km,节约运费1 520万元。 3我国大型露天煤矿多为近水平煤层埋藏, 采用分区内排压帮开采方法。因此,端帮靠帮开采 理论与方法具有广泛的应用价值,同时也丰富了露 天采矿设计理论与开采技术。 参 考 文 献 [1 ] 徐志远,才庆祥,刘宪权.安太堡露天煤矿采取转向过渡若干 问题及对策[J ].煤炭工程, 2006 12 9～12. [2 ] 刘 勇,徐志远.“ 树枝形 ” 开拓运输系统在安太堡矿的应用 [J ].露天采矿技术, 20032 8～9. [3 ] 骆中洲主编.露天采矿学上册 [J ].徐州中国矿业学院出版 社, 1986. [4 ] 丁新启.安太堡露天煤矿的分区开采及转向接续[J ].露天采 矿技术, 20032 5～7. [5 ] 才庆祥,姬长生.大型露天煤矿采区转向方式研究[J ].中国矿 业大学学报, 1996, 25 4 45～49. 收稿日期20072092 16 上接第74页煤, 2001, 11 2 10～11. [6 ] 夏红兵,张定前.微差爆破技术在巷道掘进中的应用[J ].煤矿 爆破, 2003. 261 1～3. [7] Harries G . A MathematicalModel of Cratering and Blasting . Na2 tional Symposium on Rock Fragmentation, Adelaide, 1973 41～ 45. [8] 邹定祥.露天矿爆破最优化和矿岩爆破过程的计算机模拟 [J ].有色金属, 1984 1. [9 ] 邹定祥.矿岩爆破块度分布规律及其在爆破工程中的应用 [J ].爆破, 19852. [10] 屠同春.露天矿台阶爆破块度分布的计算机模拟[J ].矿业研 究与开发, 19894. [11] 费鸿禄.节理岩体中的爆破作用分析[J ].爆破, 19954. [12] 于亚伦.裂隙发育岩体爆破块度的预测[ J ].中国矿业, 1993 5. 收稿日期20072092 09 08 总第467期 矿业快报 2008年3月第3期