吊斗铲倒堆作业过程探讨

专题讲演 吊斗铲倒堆作业过程探讨 教学单位 矿业学院 专 业 采矿工程 班 级 采矿11-7 学生姓名 *** 学 号 ********** 指导老师 *** 综合成果 2015年1月 摘 要 大型吊斗铲倒堆工艺代表目前国际先进水平，它集采掘、运输与排卸三项作业于一体，生产成本低（以电能作为设备驱动力）、工作效率高，尤其吊斗铲具有较大的线性尺寸以及对剥离岩性、气候、工作环境适应性强的特点，因此，露天矿采纳大型吊斗铲倒堆具有广袤的应用前景和现实意义。 首先，介绍了吊斗铲倒堆剥离的概念、特点、及倒堆工艺在国外的发展状况等。其次，针对我国露天煤田的独特赋存特征进行了分析，以及如何在我国露天煤田应用这种先进的倒堆剥离工艺。最终，本文提出的吊斗铲倒堆开采设计理论、方法以及推导出的相应工作参数，将对今后在我国采纳倒堆工艺不仅从理论上产生主动影响，而且有很大好用价值。 关键词露天矿；吊斗铲；爆破；倒堆作业 目 录 1引言1 2吊斗铲特点及其应用状况2 2.1吊斗铲特点2 2.2吊斗铲在露天煤矿中的应用[2]2 2.3 我国露大煤矿采纳吊斗铲倒堆剥离的前景2 3吊斗铲基本作业方式4 3.1吊斗铲倒堆方案及优选4 3.3我国相宜吊斗铲倒堆工艺露天矿的开采条件[3]4 4吊斗铲作业方式实例（黑岱沟露天煤矿）分析5 4.1 黑岱沟露天煤矿概况5 4.2 吊斗铲的主要技术参数5 4.3 吊斗铲的作业要求5 4.4黑岱沟露天煤矿吊斗铲作业方式分析6 5.总结13 参考文献14 专题演讲 1引言 吊斗铲倒堆剥离工艺是一种先进的露天开采工艺，它集采掘、运输与排土三项作业于一体，将剥离物干脆倒堆排弃于露天内排土场，具有设备数量少、单位斗容效率高、剥离成本低、生产实力大、生产牢靠性高等显著特点。把抛掷爆破技术应用于吊斗铲倒堆剥离工艺，可将 20～50的剥离物干脆抛入采空区，其中不需倒堆剥离的部分可达 3060，从而进一步提高剥离效率，大幅度降低剥离成本。美国、澳大利亚等国家的阅历表明。采纳抛掷爆破吊斗铲倒堆剥离工艺，剥离成本仅为单斗卡车工艺时的 2/3。 露天煤矿采纳吊斗铲进行倒堆剥离的国家有美国、澳大利亚、俄罗斯、南非、加拿大、印度、巴西、哥伦比亚、墨西哥、土耳其、英国、赞比亚等。美国已有多台大型吊斗铲在露天煤矿中运用，其完成的煤产量占全美煤炭总产量的 1/3。俄罗斯露天矿有 1/3 以上的剥离量采纳吊斗铲倒堆工艺，因其煤田的矿床地质条件比较有利，经济指标比其他的工艺优越，所运用的设备也在不断的增大。五十年头只有勺容为 4m3和 14m3的吊斗铲，后来生产的有勺容 15m3的ЗⅢ-15/90 型、勺容 25m3的З-25/100 型和勺容 100m3的ЗⅢ-100/100 型。美国露天开采所用的吊斗铲也日益增多，巨型的吊斗铲如 4250-W 型，勺容 168m3，臂长 94m，重 12247t，实力为 5000 万 m3/t。 13 2吊斗铲特点及其应用状况 2.1吊斗铲特点[1] 吊斗铲倒堆剥离与单斗电铲一卡车工艺之比较，其优点是 1吊斗铲生产实力巨大； 2吊斗铲剥离成本最低； 3简化了生产管理环节，便于集中管理。 其缺点是 l吊斗铲初始投资高； 2吊斗铲剥离作业敏捷性差。 近二十年来，抛掷爆破技术用于倒堆剥离工艺，将剥离岩层相当大的部分抛入采空区，其中不需倒堆剥离的部分可达30一60，进一步提高了剥离工作效率，大幅度降低剥离成本，使倒堆剥离工艺如虎添翼。美澳阅历表明，采纳抛掷爆破倒堆剥离工艺，剥离成本仅为单斗一卡车工艺时的l/3一2/3。 2.2吊斗铲在露天煤矿中的应用[2] 目前世界上运用的吊斗铲主要是美国生产的，共有243台，其中在美国运用的有101台，其它国家如澳大利亚、南非、加拿大、印度等国有142台，前苏联也生产一部分但没有进行统计，美国的吊斗铲生产厂有两大家，一个是BE公司 ，另一个PH公司，BE公司于1888年建厂，兼并了生产吊斗铲的Marion公司。在世界的市场占有率达到92，不包括苏联。PH公司于1884年建厂占有率为8生产的吊斗铲从30-170m3 不等，可依据现场须要的规格参数设计生产，这两个厂生产制造技术手段完备、具有严格的生产组织程序。 2.3 我国露大煤矿采纳吊斗铲倒堆剥离的前景 我国已经或将要开发的10多个相宜露天开采的大型、特人型煤田及矿区，大部分具有采纳吊斗铲剥离的有利条件。从数据分析可以看出 1煤层埋藏倾角多数在100以下，属近水平或缓倾斜煤层，这是采纳吊斗铲倒堆剥离最必要的也是最重要的赋存条件。 2煤层数目不多，主采煤层多为1一3层，煤层结构不困难，煤层厚度不过大，不致成为限制采纳吊斗铲倒堆剥离工艺的因素。 3剥离物岩性多在中硬度以下，岩层厚度各煤田大小不一，各自具备全部或部分剥离物采纳吊斗铲倒堆剥离的条件。 4多数煤田面积广袤，储量丰富，可有足够空间支配必要的工作线长度并充分发挥吊斗铲生产实力。 综合看来，我国有相当多的大型煤田具备采纳吊斗铲倒堆剥离工艺的基本条件，有望建设一批采纳这种先进剥离方法的高产高效露天矿，从而为加快露天采煤的发展，大幅度提高矿山经济效益，川创一条露天采煤新的技术道路。 3吊斗铲基本作业方式 吊斗铲作业方式有以下四种基本方案 ⑴ 干脆倒堆方式； ⑵ 超前台阶方式； ⑶ 扩展平台倒堆方式； ⑷ 内排土场再倒堆方式。 3.1吊斗铲倒堆方案及优选 国外一台吊斗铲倒堆开采工艺条件下，倒堆台阶高度一般为40m一60m。而不同的台阶高度所需设备规格、机重、倒堆成本等主要技术经济指标均有所差异，为优化倒堆台阶高度，对60m、55m、50m、45m四个倒堆台阶高度进行方案比选。 依据倒堆工艺开采参数，吊斗铲斗容和悬吊载荷计算吊斗铲倒堆工作线年完成工程量、爆破有效抛掷量、需吊斗铲年完成的工程量等参数进行优化处理。 3.3我国相宜吊斗铲倒堆工艺露天矿的开采条件[3] 形成吊斗铲倒堆条件下开采程序具有如下特点 ①由于上覆岩层比较薄，矿建工程量较少，倒堆工作线可以长达3～5km，个别矿山长达10km； ②在工作线长度达3～5km时，采场内煤炭的运输通路有双出口、三出口乃至多出口； ③由于上覆岩层比较薄，运输通道占用内部排土场容积较少，又兼煤层厚度较薄，因此，运煤通路多设于内排土场，运煤卡车通路与倒堆吊斗铲交叉干扰较少； ④由于倒堆开采的煤层少，一般只有1～2层，所以相应的采、倒关系比