吊斗鏟工藝介紹

吊斗鏟工藝介紹及效益分析吊斗鏟工藝介紹及效益分析二OO五年五月1吊斗鏟工藝介紹及效益分析目錄一、前言二、吊斗鏟工藝在黑岱溝露天礦應(yīng)用的適應(yīng)性分析2.1黑岱溝露天煤礦地質(zhì)特征2.2開采工藝組成三、吊斗鏟倒堆工藝及開采參數(shù)3.1倒堆工藝開采參數(shù)3.2吊斗鏟作業(yè)方式3.3坑內(nèi)卡車用煤方式3.4吊斗鏟倒堆開采程序3.5吊斗鏟型號及參數(shù)3.6采煤方式3.7投擲爆破工程四、經(jīng)濟(jì)效益分析4.1改擴(kuò)建前后勞動定員及勞動生產(chǎn)率對比4.2系統(tǒng)投資概算分析4.3生產(chǎn)成本對比分析五、結(jié)論2吊斗鏟工藝介紹及效益分析3吊斗鏟工藝介紹及效益分析拋擲爆破配合吊斗鏟倒堆剝離工藝是一種先進(jìn)的露天開采工藝，它集采掘、運(yùn)輸與排土三項(xiàng)作業(yè)于一體，將剝離物直接倒堆排棄于采空區(qū)內(nèi)排土場中，工藝先進(jìn)，生產(chǎn)能力大，成本低，尤其適于近水平埋藏的礦床。在世界各國露天煤礦得到廣泛的應(yīng)用。我公司經(jīng)多方面論證，于2003年6月由沈陽煤礦設(shè)計(jì)研究院完成了《黑岱溝露天煤礦吊斗鏟工藝技術(shù)改造初步設(shè)計(jì)》。露天礦采用吊斗鏟開采工藝改造后，生產(chǎn)能力由12.0Mt/a擴(kuò)建為20.00Mt/a,增設(shè)容量為1Mt/a地面儲煤場。年推進(jìn)強(qiáng)度275m左右。露天采掘場底部走向長平均約7.8km，傾向?qū)挾绕骄s5.09km，面積40.25km2。服務(wù)年限65.8年。4吊斗鏟工藝介紹及效益分析5吊斗鏟工藝介紹及效益分析1．1黑岱溝露天煤礦地質(zhì)特征

1．2開采工藝組成

6吊斗鏟工藝介紹及效益分析上部黃土分布廣泛，平均厚度約50m，巖層厚度50-70m，普氏硬度系數(shù)f=3-5。煤質(zhì)為低硫、特低磷、中灰、高灰熔點(diǎn)長焰煤，低位發(fā)熱量一般為19.22-22.15MJ/kg（4588-5288cal/g），是良好的動力煤。主采的6號煤層平均可采厚度28m，傾角一般不超過3-5o，普氏硬度系數(shù)f=1-3。從煤層埋藏條件及巖石覆蓋條件來講，非常適于拋擲爆破及吊斗鏟倒堆剝離。黑岱溝露天煤礦地質(zhì)特征圖1.1黑岱溝露天煤礦地質(zhì)特征70m2850m7吊斗鏟工藝介紹及效益分析1.2開采工藝組成單斗+卡車+半連續(xù)工藝輪斗連續(xù)工藝單斗卡車工藝吊斗鏟倒堆工藝煤層28m巖70m土50m表土剝離采用輪斗-膠帶連續(xù)工藝系統(tǒng)；煤層采用單斗-卡車一地面破碎站一帶式輸送機(jī)半連續(xù)開采工藝；吊斗鏟剝離臺階布置在煤層頂板，將煤層頂板以上的部分巖石直接排到內(nèi)排土場內(nèi)，其余的巖石和上部黃土采用單斗-卡車間斷工藝系統(tǒng)，8吊斗鏟工藝介紹及效益分析9吊斗鏟工藝介紹及效益分析2.1倒堆工藝開采參數(shù)2.2倒堆工藝作業(yè)方式2.3運(yùn)煤方式2.4吊斗鏟倒堆開采工藝2.5吊斗鏟型號及參數(shù)2.6采煤方式2.7拋擲爆破10吊斗鏟工藝介紹及效益分析2.1倒堆工藝開采參數(shù)（1）采煤工作線長度根據(jù)礦山生產(chǎn)量規(guī)模和煤層厚度、煤層容重及沿傾向的推進(jìn)強(qiáng)度，選取2000m。（2）剝離倒堆工作線長度由采煤工作線長度和兩端的運(yùn)輸平盤寬度確定，采用2110m。（3）倒堆工作面其它參數(shù)（下表2-1）臺階高度工作面參數(shù)45采煤臺階高度（m）30實(shí)體采寬（m）60倒堆臺階坡面角（°）75采煤臺階坡面角（o）75倒堆內(nèi)排土場坡面角（o）38爆堆沉降高度（o）13.5爆堆高度（m）31.5有效拋擲系數(shù)0.25運(yùn)煤道路寬度（m）30倒堆排棄物松散系數(shù)1.35倒堆排土場高度72.5倒堆排土場平均高度（m）60.811吊斗鏟工藝介紹及效益分析2.2倒堆工藝作業(yè)方式

吊斗鏟站立于經(jīng)推土機(jī)和吊斗鏟聯(lián)合擴(kuò)展的平臺之上，將剝離物全部倒入采空區(qū)作業(yè)方式吊斗鏟倒堆作業(yè)中心線吊斗鏟倒堆作業(yè)站立水平72.5Rx6060603807502031.513.52845注:圖中未標(biāo)明單位均以m計(jì)12吊斗鏟工藝介紹及效益分析2.3運(yùn)煤方式運(yùn)煤方案有兩種方式：中部溝方案和兩端幫方案。方案一中部溝方案本方案可降低運(yùn)輸成本，但管理復(fù)雜，目前正在進(jìn)一步論證中。13吊斗鏟工藝介紹及效益分析方案二兩端幫方案兩端幫雙溝運(yùn)煤系統(tǒng)示意圖露天礦兩端都設(shè)運(yùn)煤通道，倒堆和采煤工序可以實(shí)現(xiàn)分區(qū)獨(dú)立作業(yè)，減少單溝方案的干擾和等待，同時可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)煤生產(chǎn)的連續(xù)性，提高了倒堆和采煤作業(yè)的可靠性。14吊斗鏟工藝介紹及效益分析2.4吊斗鏟倒堆開采工藝為減少吊斗鏟空車走行量和解決與采煤作業(yè)互等時間，采用剝離倒堆與采煤作業(yè)分區(qū)開采方式。即從工作面中間分成剝離倒堆區(qū)和采煤作業(yè)區(qū)兩個分區(qū)，當(dāng)?shù)醵风P在左側(cè)剝離倒堆區(qū)作業(yè)時，采煤作業(yè)在右采區(qū)正常進(jìn)行時，運(yùn)煤自卸卡車由右端幫出入溝將煤運(yùn)出。隨著采剝工程的發(fā)展，左采區(qū)逐漸露出部分煤量，右采區(qū)采煤臺階逐漸采完，移至左采區(qū)采煤。15吊斗鏟工藝介紹及效益分析此時，在兩個采區(qū)內(nèi)都有采煤作業(yè)，兩端幫運(yùn)煤通路同時使用。當(dāng)采煤作業(yè)已完全轉(zhuǎn)至左采區(qū)后，運(yùn)煤卡車全部由左端幫出入溝將煤運(yùn)出，此時在開完切口的右采區(qū)進(jìn)行拋擲爆破。待左采區(qū)吊斗鏟倒堆露煤作業(yè)到兩采區(qū)分界線后，由爆堆頂部空行至右端幫，開始右采區(qū)的倒堆露煤作業(yè)。直至采區(qū)中央露煤完成，再空程至左端幫開始下一循環(huán)倒堆作業(yè)。16吊斗鏟工藝介紹及效益分析生產(chǎn)示意圖17吊斗鏟工藝介紹及效益分析2.5吊斗鏟型號及參數(shù)45m方案吊斗鏟斗容和懸吊載荷計(jì)算表2-2項(xiàng)目單位指標(biāo)吊斗鏟工作線長度m1987采寬m60臺階高度m45年推進(jìn)度m275吊斗鏟倒堆工作線完成工作量m3有效拋擲系數(shù)0.25吊斗鏟年完成工作量m318441843.75每單位勺斗能力m3220000斗容m383.8265625最大懸吊載荷T273.6118吊斗鏟工藝介紹及效益分析黑岱溝露天煤礦選用8750—65型吊斗鏟技術(shù)參數(shù)如下表2-319吊斗鏟工藝介紹及效益分析黑岱溝露天煤礦選用8750—65型吊斗鏟技術(shù)參數(shù)如下表2-320吊斗鏟工藝介紹及效益分析2.6采煤方式采用原有工藝，即頂板露煤、傾斜分層、分層開采、分采分運(yùn)。6上煤臺階高0-12m，6中煤臺階高10-15m，6下煤臺階高6m，因露煤寬度僅有60m，只能為工作線方向上的追蹤開采。21吊斗鏟工藝介紹及效益分析2.7拋擲爆破拋擲爆破和炸藥性能對吊斗鏟倒堆工藝生產(chǎn)非常重要，為此，我們專門組織了國內(nèi)外專家進(jìn)行研討論證，得出如下結(jié)論:（1）爆破方法采用鉆孔直徑φ270-310㎜、深度50-60m、傾斜度70-90°的牙輪鉆實(shí)施多排孔毫秒微差拋擲爆破，單位炸藥消耗0.8KG/M3,有效拋擲系數(shù)為25%。為了倒堆臺階坡面的穩(wěn)定和減震效果，設(shè)置預(yù)裂孔，預(yù)裂孔徑160—200mm，孔距3m，每孔裝藥75Kg，距主爆孔4m。巖石和煤臺階均采用三角型布孔。已委托中國礦業(yè)大學(xué)能源學(xué)院進(jìn)行科技項(xiàng)目的開發(fā)研究。（2）炸藥性能要求炸藥品種不少于4個，要求密度：0.88—1.40g/cm3、爆速：2500—5000m/s、猛度：14—20mm、使用有效期：>30天。炸藥廠改造和炸藥配方研制的技術(shù)項(xiàng)目，已委托集團(tuán)國貿(mào)公司進(jìn)行項(xiàng)目招投標(biāo)。22吊斗鏟工藝介紹及效益分析23吊斗鏟工藝介紹及效益分析3.1黑岱溝露天煤礦改擴(kuò)建前、后勞動定員及勞動生產(chǎn)率對比(表3-1）3.2各系統(tǒng)投資概算匯總表（表3-2）3.3露天礦擴(kuò)采前后原煤生產(chǎn)單位成本對比（表3-3）24吊斗鏟工藝介紹及效益分析3.1黑岱溝露天煤礦改擴(kuò)建前、后勞動定員及勞動生產(chǎn)率對比表3-112.0MT項(xiàng)目名稱單位20.0MT備注883一、勞動定員883—783其中：生產(chǎn)工人人783—85管理及技術(shù)人員人85—人服務(wù)及其他人員1515—二、勞動生產(chǎn)率全員效率T/工57.1995.3138.1225吊斗鏟工藝介紹及效益分析3.2各系統(tǒng)投資概算匯總表3-2

（單位：萬元）26吊斗鏟工藝介紹及效益分析3.2各系統(tǒng)投資概算匯總表3-2

（單位：萬元）27吊斗鏟工藝介紹及效益分析3.3露天礦擴(kuò)采前后原煤生產(chǎn)單位成本對比表3-328吊斗鏟工藝介紹及效益分析黑岱溝露天煤礦采用拋擲爆破與吊斗鏟倒堆工藝優(yōu)化方案后的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：

本項(xiàng)目總投資為96163.94萬元，投資回收期為8.35年。勞動生產(chǎn)率增加38.12t/工，增加了41.0%；生產(chǎn)成本降低6.24元/T，降低了14.2%。29吊斗鏟工藝介紹及效益分析30