3.3 连续开采工艺
3.3.1 采用连续开采工艺的特大型和大、中型露天煤矿，应进行工艺性的地质勘探和评价，应包括下列主要内容：
1 开采物料的物理力学性质、含水率、切割阻力、承载力、硬岩或硬夹层的结构及分布；
2 当地气象资料、冬季地温及物料冻结强度试验；
3 提供大型设备设计、制造所需的技术参数、结构及技术要求；
4 按设备参数，修正有关开采工艺设计参数。
露天煤矿的连续开采工艺，系指在采掘、运输和排弃（或储存）过程中开采物料的货流是连续的。轮斗挖掘机———带式输送机———排土机、轮斗挖掘机———运输排土桥（或悬臂排土机）和水力开采等，均属连续开采工艺。目前，我国后两种开采工艺应用的可能不大，故本规范指的是第一种形式。
物料硬度和气象资料是决定能否采用连续开采工艺的基本条件，影响连续开采工艺的经济性，其他资料是为了研究应采取的技术措施。
3.3.2 当选择连续开采工艺时，对下列情况应与其他开采工艺进行技术比较确定：
1 含水率较大，可能出现摇融状态的砂质黏土层；
2 剥离层中含有厚度在0.5m以上，单轴抗压强度在10MPa以上的夹层；
3 最低气温在-25℃以下的持续时间超过1个月的地区。
砂质黏土当含水量增加时，经挖掘、运输、转载等过程的倒转、颠簸容易形成黏糊状态，黏塞铲斗、输送机托辊及转载漏斗等，给清理工作带来很大困难，在情况严重时可能导致停产。此外，排弃时难于形成台阶。
在岩层中含有硬质夹层，虽然可以采取爆破方法处理，但操作过程比较复杂。另一方面，对夹层的分布状态以及数量很难查清，存在着潜在的风险。
据资料介绍，低温对连续开采工艺的影响表现在如下方面：
（1）设备性能不能发挥。气温在-10℃时，设备能力明显变化；气温在-10℃～-20℃时，能力下降15%～20%；气温在-20℃～-30℃时，能力下降20%～40%；气温在-30℃时，应停止作业。气温在-25℃以下时，材质需用耐寒材质。
（2）物料力学性质有所改变。据测定平庄西露天煤矿，气温-14.5℃时砂岩切割阻力比常温高3.8倍，泥岩高2.8倍，煤高1.05倍。所以，在严寒地区需季节性作业或不宜采用这种开采工艺。
3.3.3 轮斗挖掘机、转载机和排土机选型，应根据开采规模、煤层赋存条件、物料性质、气候条件及开采工艺要求等因素，通过多方案比较确定，并应符合下列规定：
1 轮斗挖掘机、转载机及排土机的理论生产能力宜相等。当物料松软易挖时，转载机和排土机的理论生产能力，可按轮斗挖掘机理论生产能力的1.05倍～1.10倍选取；
2 轮斗挖掘机、转载机、排土机的线性参数应满足端帮开采或排土的要求。
连续开采工艺设备专用性很强，设备系列型号较多，为此，应结合开采条件，通过多方案比较确定。
根据国内外设计经验，轮斗挖掘机、转载机和排土机的生产能力宜按相等选择。对开采易挖松散物料，轮斗挖掘机易超载挖掘，转载机和排土机理论生产能力可按轮斗挖掘机理论能力的1.05倍～1.10倍选取。
轮斗挖掘机、转载机、排土机在端部开采或排土时所需参数最大，为此，在设备选型时应使其参数满足最不利条件的要求。
3.3.4 轮斗挖掘机最小选采厚度应符合下列规定：
1 采用垂直切片时，选采厚度宜大于斗轮直径的0.4倍；
2 采用水平切片时，选采厚度宜大于斗轮直径的0.3倍。
轮斗挖掘机生产能力与切片高度和切片方式有关，为使选采时轮斗挖掘机生产能力不降低或少降低，本条参照国外资料规定了垂直切片和水平切片时的选采厚度。
3.3.5 对寒冷地区当物料冻结难挖时，剥离连续开采工艺可采取季节性作业。
为研究连续开采工艺在冬季作业的条件，20世纪80年代，我国有关部门曾多次考察加拿大、德国以及苏联的露天煤矿，得到的共识如下：
（1）当气温在-20℃以下时设备能力很低；
（2）物料切割阻力随气温下降而增加，当气温为-20℃时切割阻力增加到2.0倍～2.5倍；
（3）机械维护困难，事故增多。
德国为我国伊敏、元宝山、霍林河等露天煤矿设计的连续开采工艺在剥离系统均为季节性作业。
3.3.6 在开采工艺初选阶段，可按表3.3.6的指标对轮斗挖掘机物料可挖性进行评价。
表3.3.6 轮斗挖掘机物料可挖性指标
到目前为止，国际上对轮斗挖掘机的物料可挖性的土岩分类并没有形成公认的准则。大多数还是以经验方法为主的模糊分类。即使在生产中出现某些处理特殊问题成功的实例，如对硬岩层的爆破，改变斗轮工作参数等，但很难作为某种规范行为。
为维护正常生产程序，工程设计不应以个案为基础。提出以岩体抗压强度为标志的分类原则，分类标准是参考国外资料确定的。
3.3.7 确定连续开采工艺工作面参数以及设备布置图时，设备线性参数的利用率不宜超过95%。
连续开采工艺的机械联系，在全运行过程中都接近“硬连接”状态。即使在工作面中发生任何小规模滑坡、塌方都会造成工作中断，为此应留有适当的调整余地。
3.3.8 轮斗挖掘机的采掘台阶宜采用组合台阶。组合台阶可按需要由主台阶、上分台阶、下分台阶和下下分台阶组成。组合台阶中的主台阶高度应根据轮斗挖掘机最大挖掘高度和选择的挖掘切片形式确定，各分台阶高度，应按转载机允许高度的0.9倍确定。
轮斗挖掘机的最大挖掘高度是指臂架仰角最大时斗轮中心至地面高度加0.5倍～0.7倍斗轮直径。这是制造厂确定其技术能力和验收的标准。分台阶高度按转载机允许高度0.9倍确定，是为使用时留有调整余地。
3.3.9 轮斗挖掘机的采掘带宽度，应按斗轮臂长度、台阶高度以及工作回转角确定。一般内侧回转角可取75°～85°，外侧回转角可取40°～45°。
轮斗挖掘机工作面内侧回转角过小时，斗轮回转方向变换频繁，效率下降；过大时，轮斗挖掘机平均满斗率降低，综合能力降低，应综合考虑内外回转角值。
3.3.10 轮斗挖掘机的工作平盘宽度，应根据采掘带宽度、设备行走宽度、带式输送机占用宽度和辅助设施占用宽度等因素确定；宜按采掘两个采掘带移一次带式输送机计算工作平盘宽度。
按采掘两个采掘带移设一次带式输送机的目的是为了减少带式输送机移设时间，提高连续开采工艺系统能力。本次修订将“一般可”改为“宜”。
3.3.11 轮斗挖掘机的年生产能力应根据小时实际生产能力和年有效工作时间确定。年有效工作时间应扣除下列停机时间：
1 停工时间，包括法定假日、计划检修、气候影响、地质影响、交接班检查及注油；
2 工艺系统停工时间，包括设备调动、带式输送机移设、开采中物料转换、切片调整等引起的设备停工时间；
3 临时故障停工时间，包括工艺系统设备临时故障和临时停电等时间。
轮斗挖掘机小时实际生产能力是考虑了具体矿山地质、气候、工作组织和技术熟练程度等因素所能达到的生产能力。
轮斗挖掘机年有效工作时间是指从日历时间扣除各种停工时间后，轮斗挖掘机的纯挖掘作业时间。各种停工时间各矿条件差别很大，本条只规定了各项停工因素，设计中可根据具体条件确定。
3.3.12 轮斗挖掘机的生产能力遇有下列情况时，应按正常生产能力相应降低：
1 新设备投入运行后，第一年降低30%，第二年降低15%，第三年达到正常生产能力；
2 开切口作业，降低30%～40%；
3 挖掘升、降段斜坡道，降低20%～30%；
4 挖掘开段沟，降低10%～20%。
轮斗挖掘机生产能力的降低率是参照国外资料确定的。
3.3.13 剥离物在下列条件下可进行悬臂排土机倒堆方案比选：
1 煤层顶板岩层松软，可用轮斗挖掘机供料；
2 煤层赋存稳定、倾角小于10°、厚度在20m以下；
3 煤层顶板岩层较硬，需要爆破采用自移式破碎站供料。
现代大型悬臂式排土机臂长度可达260m，完全有条件用作倒堆设备。采用大型悬臂式排土机倒堆工艺，系统简单，省去了运输环节，效率高、成本低。