GB 50197-2015 煤炭工业露天矿设计规范
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3.4 半连续开采工艺

3.4.1 露天煤矿在下列条件下宜采用半连续开采工艺:

1 煤层开采;

2 卡车运输距离在3km以上;

3 使用带式输送机运输具有经济优势;

4 燃油供应困难地区。

半连续开采工艺的核心,在于改善间断开采工艺的运输环节。根据我国实际情况,不可能采用轮斗挖掘机装载各种车辆的运输方案,所以半连续开采工艺的重点,仅是针对工作面或干线运输实现连续化的问题。

对采煤系统而言,即使需要在采场内进行机械破碎,也无任何损失,因为进入选煤厂也需要这种过程,所以在多数情况下都适宜采用半连续工艺。

对剥离物而言,存在如何选择运输连续化的范围问题,一是从工作面开始,或是从转载站开始。其次是实现的时间问题。一般认为,剥离初期运输高差或水平距离不大,半连续工艺效果不显著,需要一段较长的过渡期。根据实施反馈意见,本次局部修订增补第4款“燃油供应困难地区”宜采用半连续开采工艺。

3.4.2 当爆破后剥离物的块度大,不能满足带式输送机运输要求时,应对下列工艺组成方式进行优选:

1 在工作面采用自移动式破碎站,配以带式输送机运输;

2 在工作帮、端帮或地面设置半移动式破碎站,工作面至破碎站间用卡车运输。

半连续开采工艺的效果,首先是取决于能否通过爆破手段实现岩石块度组成的最优化。相对而言,爆破破碎是工序简单,成本最低的措施,但爆破质量很难保持稳定。否则必然被迫采用机械破碎方法,就必须慎重对待。

3.4.3 半移动式破碎站位置应符合下列规定:

1 避开不良工程地质条件;

2 缩短卡车运距;

3 便于移设;

4 对工作线推进和矿山工程发展影响较小。

本次修订对第4款进行调整。

3.4.4 破碎站卸载平台的长度和宽度,应根据站台布置型式、卸载台位、调车方式、卡车技术规格、辅助设备和防排水设施占用宽度等因素经计算确定。

破碎站卸载平台的长度和宽度,根据卸载台位、调车方式不同,可分为以下几种:

(1)一个台位正面卸载;

(2)两个台位,一个正面卸载,一个侧面卸载;

(3)两个台位,两个侧面卸载;

(4)三个台位,一个正面卸载,两个侧面卸载。

3.4.5 采用单斗-自移式破碎站半连续开采工艺时,工作面参数宜符合下列规定:

1 单斗挖掘机的台阶组成,可采用下列组合方式:

1)单一台阶;

2)由主台阶和下分台阶组成的组合台阶;

3)由主台阶、上分台阶和下分台阶组成的组合台阶;

4)由主台阶、上分台阶、下分台阶和下下分台阶组成的组合台阶。

2 组合台阶高度宜符合下列规定:

1)表土和不需要爆破的岩层,主台阶高度不宜大于单斗挖掘机的最大挖掘高度;

2)需要爆破的煤岩层,主台阶高度不宜超过单斗挖掘机最大挖掘高度的1.2倍;

3)分台阶高度,宜根据转载机或联结桥允许高度的0.9倍确定。

3 采掘带宽度宜符合下列规定:

1)表土及不需要爆破的岩层,采掘带宽度不宜大于单斗挖掘机站立水平挖掘机半径的1.5倍;

2)需要爆破的煤岩层,采掘带宽度宜按爆堆宽度不大于单斗挖掘机站立水平挖掘半径的1.5倍确定。

4 最小工作平盘宽度宜根据采掘带宽度、爆堆伸出距离、破碎站、转载机、辅助设备等占用宽度,以及安全宽度等条件通过计算确定。可按采掘两个采掘带移一次带式输送机计算最小工作平盘宽度。

原规范只对半连续开采工艺工作面参数的确定作了原则性规定。在实施中,由于单斗-自移式破碎站半连续开采工艺系统中工作面设备数量较多,各设备之间的连接又处于刚性连接,对工作面参数要求严格,故本次修订对工作面参数的确定作了具体的规定。

3.4.6 采用单斗-自移式破碎站半连续开采工艺时,应根据系统中互相衔接的设备数量和每个设备的可利用率,计算全系统的实际利用率。

单斗-自移式破碎站半连续开采工艺为挖掘机间断式采掘,连续式运输,生产环节较多,只要一个生产环节出现故障,全系统都要停止运转,为此本条规定应根据系统中互相衔接的设备数量和每个设备的利用率,计算全系统的利用率。影响设备利用率的因素很多,除和设备本身可靠性有关外,还和生产管理、设备维修以及系统配置有关。

根据国外经验,系统利用率和系统配置的环节数量成反比,即系统配置的环节越多,则系统利用率越低,因此设计中应尽量减少半连续开采工艺系统配置的数量。

3.4.7 使用自移式破碎站的工作面,宜配备转载设备。转载设备的线性参数,应根据转载高度、破碎站、工作面运输和采掘带宽度确定。

当工作面使用自移动式破碎站时,配备自行式转载机的目的在于减少工作面带式输送机数量和实现组合台阶作业。

3.4.8 选用带联结桥自移式破碎站时,其线性参数应根据开切口采掘作业要求确定。

本条是根据近年来自移式破碎站新产品制定的。目前很多国外自移式破碎站制造商为减少系统环节数量,不采用转载设备增加线性参数,而采用在自移式破碎站上设置连接桥来增加线性参数。由于开切口作业对线性参数要求严格,故规定其线性参数应根据开切口的采掘作业要求确定。