嵩陽煤機對露天煤礦開采輸送工藝的影響因素分析

煤炭工業(yè)是全球經(jīng)濟發(fā)展的支柱，美國、澳大利亞、俄羅斯等世界產(chǎn)煤，大國都把露天開采作為煤炭工業(yè)發(fā)展的重點。目前世界上采用的工藝與設(shè)備大致分為間斷、連續(xù)與半連續(xù)3種類型。隨著近年來世界經(jīng)濟快速增長對煤炭等能源需求的增大，發(fā)達國家的露天煤礦開采及輸送技術(shù)發(fā)展迅猛，新工藝、產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)和完善。這些工藝的不斷發(fā)展既是與決定開采方式的因素相適應(yīng)的結(jié)果，同時與工藝相匹配的新設(shè)備（皮帶機、刮板機等）的運用也決定了未來采礦業(yè)的發(fā)展方向。

影響因素分析

采礦工藝及設(shè)備的選擇研究是復(fù)雜的大系統(tǒng)問題，它具有多因素和非確定性的特點，與氣候條件、物料性質(zhì)、賦存狀態(tài)、運排條件、剝采強度等有關(guān)系。但是在多方案的比較中，要緊緊抓住最主要因素，兼顧次要因素，才能選出更合理且符合實際的工藝方案。

1）自然環(huán)境

自然環(huán)境包括氣溫、風速、凍結(jié)天數(shù)與溫度、植被等等。不利氣候?qū)B續(xù)工藝的采用產(chǎn)生較大影響。凍結(jié)天數(shù)與溫度將影響輪斗年作業(yè)時間；大風及嚴寒會降低挖掘機、皮帶機等設(shè)備的作業(yè)時間和作業(yè)效率以及增加處理凍塊、皮帶沾黏等輔助作業(yè)工程量。以我國露天煤礦為例，勝利、平朔和準格爾礦區(qū)凍結(jié)天數(shù)在150~170d，霍林河、白音華、伊敏等礦區(qū)年平均凍結(jié)天數(shù)都在200d以上，霍林河甚至達到286d，伊敏凍土深度達到3.24m。1.2礦床賦存特征礦床賦存特征包括礦巖性質(zhì)、埋藏條件、地形條件等等，是工藝選擇的基礎(chǔ)。

2）礦巖性質(zhì)

物料硬度的不同對工藝的選擇有決定性的影響。露天煤礦物料可以劃分為松軟表土及風化層、巖石和煤層等3種，同時巖石又由于硬度不同大致分為軟巖、中硬巖和硬巖。采用半固定式或它移式破碎站工藝系統(tǒng)，這也限制了采運設(shè)備的大型化。我國露天煤礦主采煤層個數(shù)一般為1~3層，如勝利、平朔、準格爾、伊敏和寶清等。主采煤層個數(shù)多的煤田霍林河煤田、扎哈淖爾，其它露天礦煤層結(jié)構(gòu)一般為簡單或較簡單煤層，最主要煤層無須選采。對于煤田中超過20m的煤層宜采用大型設(shè)備和移動式連續(xù)工藝，但在煤層個數(shù)多，分煤層厚度較小的礦區(qū)，適宜采用半固定或者它移式系統(tǒng)。一般說來，若露天煤田煤層傾角較小，為水平或近水平煤田，傾角小于5°的露天礦對于工藝選擇制約不大。若煤田局部受到構(gòu)造影響，煤層傾角較大則對于吊斗鏟的應(yīng)用影響較大。

3）運、排條件

運、排條件包括采場深度、平面尺寸、皮帶機運輸距離等指標，它們從宏觀上反映了采、運、排的空間關(guān)系。運距是同種工藝下露天礦最重要的指標。若采用單斗-卡車間斷工藝，運距大則大幅增加運輸費用；采用半連續(xù)工藝時，運距大會增加皮帶機的長度，增加系統(tǒng)初期投資，惡化經(jīng)濟收益。

一般來說露天煤礦生產(chǎn)規(guī)模越大，其工作線長度越長。但在具體礦山且產(chǎn)量規(guī)模確定的情況下，工作線長度確與推進度成反比關(guān)系。這是因為對于大剝采比露天礦，為了降低運距往往減小工作線長度，導(dǎo)致推進度過快，造成工作面和排土場帶式輸送機的移設(shè)頻率增大，由此進一步導(dǎo)致道路整備與維護緊張、生產(chǎn)組織困難，礦山穩(wěn)產(chǎn)的不確定性因素增加，同時，運輸環(huán)節(jié)的費用大約占露天礦直接生產(chǎn)成本的50％~60％，故在工藝選擇時，要把剝離物放在首位，合理選擇與剝離物作業(yè)費用關(guān)系最為密切的關(guān)鍵環(huán)節(jié)———運輸環(huán)節(jié)，從根本上取得降低成本的途徑。

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