GB 50197-2015 煤炭工业露天矿设计规范
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5.2 排土线规格

5.2.1 排土台阶高度应根据排弃物料的物理力学性质、运输及排弃方式、设备类型以及自然条件确定,并应符合表5.2.1的规定。

表5.2.1  排土台阶的高度(m)

排土台阶高度应根据水文地质、气候条件、排弃物料的物理力学性质,设备类型、排弃方式以及地形地物等因素确定。

排土台阶高度的规定是根据国内露天矿生产、设计资料确定的。国内部分露天矿排土台阶高度见表6。

表6  部分露天矿排土台阶高度

续表6 

5.2.2 杂煤排弃线的台阶高度不宜超过10m。

为提高煤炭的回收率和人工拣煤的生产安全,所以杂煤排弃线的台阶高度不宜过高。

5.2.3 排土机排土时宜采用由上排台阶和下排台阶构成的组合台阶排弃方式,并应符合下列规定:

1 上排台阶高度应根据排料臂长度、倾角、排弃物料抛出水平距离,排土机中心线至排土台阶坡底线安全距离以及排土台阶坡面角等确定;

2 下排台阶高度应根据排料臂水平投影长度,排土机中心线至排土台阶坡顶线安全距离以及排土台阶坡面角等确定。软岩应对下排台阶进行稳定性验算;

3 上排台阶排土带宽度应根据排土机中心线与卸料臂间夹角,排土台阶坡面角等确定;

4 下排台阶排土带宽度应根据排土机卸载半径和排土机中心线至下排台阶坡顶线安全距离等确定。

排土机排土采用上下组合台阶每次排弃量大,带式输送机移设次数少,效率高。台阶高度按排土机排料臂长计算,但要结合排弃物料的性质并考虑排土场的稳定条件。

5.2.4 卡车运输排土工作面应建成不小于3%的反向坡度,并应在卸载区设置安全车挡,安全车挡的高度不应低于运输卡车车轮直径的2/5。

卡车运输排土工作面建反向坡度和设安全车挡,是根据国内露天煤矿的经验和教训,为防止卡车卸载时滑至排土台阶下发生事故制定的。关于安全车挡高度不应低于运输卡车车轮直径的2/5倍的规定,是由于露天煤矿采用的运输卡车类型较多,最大车轮直径为3m多,最小为1m多,所以安全车挡高度不宜采用一个固定值,根据国内露天煤矿生产实践经验采用了运输卡车车轮直径的2/5。本条为强制性条文,必须严格执行。

5.2.5 排土场最小工作平盘宽度应符合下列规定:

1 采用铁路运输的排土场,应根据大块岩石的滚动距离、铁路线路、供电线路、移道步距、台阶边缘安全宽度等确定;

2 卡车运输排土场的最小工作平盘宽度应根据设备的技术规格和大块岩石的滚动距离确定;

3 排土机排土场最小工作平盘宽度,应根据排土带宽度、排土机中心线至下排台阶坡顶线安全距离,排土机中心线至带式输送机中心线距离和带式输送机中心线至上排台阶坡底线的安全距离等因素通过计算确定。

排土场最小工作平盘宽度,应以安全生产为前提,在保证上下台阶互不影响工作及有效利用空间的原则下加以确定。

不同排土设备的最小工作平盘宽度组成要素如下:

(1)铁路运输推土犁排土最小工作平盘宽度按下式计算,见图1:

式中:c———排土线中心至台阶坡顶线距离,一般取2m;

a———排土线至干线中心距离,一般取7m;

x———干线中心至移道步距边线或滚动大块岩石之间的距离,一般取3m;

f———一次移道步距,一般取4m;

e———大块滚动距离(m),按表7选取。

图1 推土犁排土最小工作平盘宽度

(2)铁路运输挖掘机排土最小工作平盘宽度按下式计算,见图2:

式中:b———挖掘机排土作业宽度(m),依据挖掘机技术规格及作业条件确定。

图2 挖掘机排土最小工作平盘宽度

表7  排土台阶大块岩石滚动距离实测记录

(3)卡车运输推土机排土最小工作平盘宽度按下式计算,见图3:

式中:L1———台阶边缘安全宽度,一般取2m;

L2———料堆占用宽度,一般取5m~10m;

L3———计算卡车全长(m);

L4———计算卡车调头回转宽度(m);

L5———双车道路面宽度(m)。

图3 卡车运输推土机排土最小工作平盘宽度

露天煤矿的排土台阶大块岩石滚动距离实测记录见表7。

大块岩石的滚动距离,当坡脚处为水平时,一般不大于排土台阶高度,台阶高度较小时,坡面短,克服重力及卸载动能的阻力小,相对台阶高度值滚动距离大。

(4)排土机排土最小工作平盘宽度按下式计算,见图4:

式中:A2———下排土带宽度(m);

D1———排土机中心线至下排台阶坡顶线安全距离(m),一般取15m~20m,但松软地段需要通过稳定计算确定;

R1———排土机中心线至带式输送机中心线的距离,其值应保证受料臂与带式输送机间夹角α的要求;

C1———带式输送机中心线至上排台阶坡底线的安全距离,C1值可参照表8选取。

图4 排土机排土最小工作平盘宽度

表8  不同台阶高度C1

5.2.6 排土线长度应符合下列规定:

1 铁路运输排土线长度宜为1000m~1500m;

2 排土机排土线长度宜为1000m~2000m。

排土线长度根据下列条件确定:

1 铁路运输时排土线长度过短,则收容量能力小,移道次数频繁,排土线利用率降低,维修工程量大,这在多雨或寒冷地区更为突出。排土线长度过长,列车进出线走行时间长,会降低排土线效率,增加排弃成本。根据国内外露天煤矿的调查资料,铁路运输排土线长度宜为1000m~1500m。

我国主要露天煤矿铁路运输排土线长度的调查资料见表9。

表9  国内露天矿排土线实际长度

2 排土机排土时排土线长度过短,每个排土带排弃量少,排土工作面带式输送机的移设次数增加,排土能力降低;排土线长度过长,导致排土工作面带式输送机增长,投资增加,而且空载运行部分比例增大,造成无用功消耗。根据国内外露天煤矿的经验,排土机排土线长度宜为1000m~2000m。

国内外部分露天煤矿排土机排土线长度及排土参数见表10。

表10  国内外部分露天煤矿排土机排土线长度及排土参数

续表10