黑岱沟露天煤矿拉斗铲倒堆作业台阶稳定性分析

根据拉斗铲倒堆开采工艺的特点,结合黑岱沟露天煤矿实际,通过分析拉斗铲倒堆作业站立水平距煤层顶板不同高度下的安全系数,确定拉斗铲倒堆作业台阶的安全高度范围,保证煤炭的均衡生产。     

黑岱沟露天煤矿拉斗铲倒堆作业方式比选分析

拉斗铲倒堆作业方式的设计应充分考虑原煤产量、工作线长度等参数,然而近十年来黑岱沟露天煤矿原煤生产目标不断提高,转入二采区后工作线长度也发生了变化,拉斗铲倒堆工艺的效率不断降低、成本不断增加,目前已成为黑岱沟露天煤矿综合开采工艺的瓶颈环节。针对上述问题,研究分析了倒堆工作面参数对系统作业效率的影响,提出了三种拉斗铲倒堆作业方式,计算了各方案的移设周期内可挖掘物料量、可用排弃空间、二次倒堆量等关键指标,得出在当前开采条件下,采用“拉斗铲分别站立于工作面与排土场倒堆”作业方式系统效率最高,经济效益最佳。     

综合开采工艺下运煤通道的设置

黑岱沟露天煤矿采用综合开采工艺,在煤层顶板上部岩石(40 m)采用拉斗铲倒堆开采工艺,煤层采用单斗—卡车—半固定破碎站—带式输送半连续开采工艺,上部拉斗铲倒堆开采工艺对下部运煤通道布置相互制约。根据黑岱沟露天煤矿的具体条件,提出了8种可行的运煤通道设置方式,分别对其进行了优缺点分析,给出了黑岱沟露天煤矿中部沟运煤方案、端帮单沟运煤方案、端帮双沟运煤方案,并对其优选。     

黑岱沟露天煤矿拉斗铲倒堆工艺与单斗—卡车间断工艺的经济性比较

在介绍黑岱沟露天煤矿的基本情况以及拉斗铲倒堆工艺的引进及运行情况的基础上,重点分析黑岱沟露天矿拉斗铲倒堆工艺和单斗—卡车工艺两种生产系统的组成,并对各环节进行的运行成本进行比较,找出拉斗铲倒堆工艺具有的经济性优势,凸显出其在我国广阔的应用前景。     

抛掷爆破—拉斗铲倒堆工艺的应用与创新

阐述了抛掷爆破设计与施工、单斗—卡车—推土机做扩展平台、拉斗铲倒堆程序,及此工艺作业的安全保障和在黑岱沟应用中的创新点及需要克服的难点。     

近水平露天煤矿条带开采倒堆工艺关键参数研究

为了研究近水平露天煤矿采用拉斗铲倒堆剥离工艺的基本参数,分析了拉斗铲作业的基本参数,建立了计算公式,基于基本参数推导出拉斗铲的年有效生产能力。根据黑岱沟露天煤矿的基本情况,对其拉斗铲倒堆工艺参数进行了研究和评价。结果表明:拉斗铲的年有效生产能力与回转角之间符合二次函数关系,回转角与开采条带宽度和有效挖掘时间等多个参数存在函数关系。     

抛掷爆破与拉斗铲倒堆工艺研究

根据黑岱沟露天煤矿的矿床地质条件及扩建的要求，系统的研究了抛掷爆破与拉斗铲倒堆相结合的剥离工艺。对抛掷爆破的方法与参数、剥离台阶开采参数、有效抛掷率、拉斗铲作业方式、再倒堆系数等进行了模拟计算与分析。     

黑岱沟露天煤矿综合开采工艺优化

为了充分发挥黑岱沟露天煤矿抛掷爆破—拉斗铲倒堆工艺优势，实现持续、稳定、高效开采。以工艺系统推进度一致为原则，建立了综合开采工艺生产能力与原煤产能关系模型。在此基础上，通过深入分析抛掷爆破台阶高度、拉斗铲扩展平台高度与原煤产能间的制约关系，建立了拉斗铲倒堆系统生产能力、抛掷爆破台阶高度、拉斗铲扩展平台高度与原煤产能关系模型，并以此保障抛掷爆破有效抛掷率、充分发挥抛掷爆破—拉斗铲倒堆工艺系统生产能力。结果表明：在抛掷爆破台阶高度45 m条件下，拉斗铲扩展平台高度13～16 m时，黑岱沟露天煤矿拉斗铲倒堆作业区可实现原煤产能2462万～2799万t/a,若南部500 m单斗—卡车作业区正常推进，全矿可实现原煤产能3400万t/a。     

拉斗铲倒堆工艺在黑岱沟露天煤矿的应用

拉斗铲倒堆工艺是一种比较成熟的生产工艺,在美国、澳大利亚、俄罗斯等国外发达国家已经使用很多年,而在我国尚属首次引进。该技术的引进对丰富我国露天开采工艺起到了重要作用。经过3年多的运行,该工艺系统在黑岱沟露天煤矿的使用逐步成熟。文中将结合黑岱沟露天煤矿的生产实际,分析拉斗铲倒堆工艺在该矿的应用情况。     

拉斗铲倒堆剥离工艺在黑岱沟露天煤矿的应用

详细阐述了拉斗铲工作台阶参数,并对拉斗铲倒堆剥离技术在黑岱沟露天煤矿的应用进行了详细分析,然后对拉斗铲作业方式进行详细研究。     

厚覆盖层下拉斗铲剥离与半连续采煤系统的可靠性

针对拉斗铲倒堆工艺开采的特殊性,将拉斗铲倒堆剥离、坑底存煤和半连续采煤环节看作一个系统,根据露天煤矿的采煤强度要求,利用拉斗铲维修时间分布规律,得到坑底的最小存煤量计算公式,建立系统可靠性模型,分析出系统所处的5种状态以及其相互转化的规律,得到转移矩阵和有效度.通过对神华准格尔能源有限公司黑岱沟露天煤矿的实例研究表明：坑底存煤量取决于拉斗铲的平均维修时间,坑底存煤对于保证拉斗铲倒堆剥离工艺下采煤作业稳定具有重要的意义.同时,提高拉斗铲的维修率是提高系统可靠性最重要的途径.     

黑岱沟露天煤矿吊斗铲工艺应用研究

以黑岱沟露天煤矿的基本情况为依据,对吊斗铲倒堆工艺在黑岱沟露天煤矿的应用进行重点分析。结合矿山生产实际,研究并介绍了吊斗铲倒堆工艺的剥采程序、吊斗铲倒堆作业过程中各工艺参数的确定方法。     

露天矿拉斗铲倒堆工艺作业方式与参数优化

以物料流量流向优化理论与工艺系统模拟为基础,提出重心圆投影模型与拉斗铲倒堆工艺流量流向优化模型,通过规划物料最优的原始分布状态、优化物料的迁移次序与路径实现倒堆工艺效率的提高。以黑岱沟露天矿为实例对所提出的理论进行了应用研究,构建了重心圆投影模型的作业单元体三维模型,计算了不同作业内容、不同作业环节条件下,设备作业循环耗时概率分布的拟合函数,模拟计算结果显示:拉斗铲作业旋转角度与耗时符合凹函数非线性关系,应采用"差距排弃"作业方式;拉斗铲作业平盘高度约为13 m时,设备实际作业效率最高;排土空间充足条件下拉斗铲无需额外自行拓展平盘。     

抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺台阶采掘带宽度优化

抛掷爆破与拉斗铲配合的倒堆工艺环节中,拉斗铲在抛掷爆破形成的爆堆上作业,采掘带宽度是维系爆破区域与设备作业的关键开采参数。抛掷爆破效果、工艺设备作业要求及多煤层开拓运输系统布置是影响采掘带宽度的重要因素,根据抛掷爆破与拉斗铲作业特征和配合模式,分析了抛掷爆破开采参数与拉斗铲作业参数的影响关系;分析了与有效抛掷率影响密切相关的台阶高宽比及炮孔排效应。以抛掷爆破与拉斗铲倒堆综合成本最小为目标,以工艺设备作业要求和开拓运输系统布置条件为约束,建立了抛掷爆破采掘带宽度优化的非线性数学规划模型。并采用该模型对黑岱沟露天煤矿抛掷爆破台阶采掘带宽度进行优化,确定其最佳采掘带宽度为67 m。     

综合工艺条件下抛掷爆破剥离系统工作线长度优化

为了优化综合工艺条件下抛掷爆破-拉斗铲倒堆剥离系统工作线长度,在分析抛掷爆破剥离台阶与综合工艺系统间耦合影响关系的基础上,确定了剥采工程延深程序约束下的抛掷爆破剥离台阶推进度是综合工艺系统中的制约性因素,以黑岱沟露天煤矿综合工艺系统为背景,系统地分析了抛掷爆破剥离系统工作线长度对综合工艺剥离费用、内排运输费用及倒堆工艺作业效率间的影响关系,并建立了影响关系模型。以间断工艺剥离费用、运输费用与抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺剥离费用构成的综合工艺总剥离费用最小为目标函数,确定了综合工艺总剥离费用与抛掷爆破台阶工作线长度的函数关系,以工作线两翼分区作业最小工作线长度、拉斗铲系统生产能力、露天矿生产能力、工作线长度非负等为约束条件,构建了综合工艺条件下抛掷爆破剥离系统工作线长度的约束非线性规划模型。依据黑岱沟露天煤矿综合工艺实测数据,求解结果表明:(1)综合工艺总剥离费用和最佳工作线长度随生产能力增大而增大,而最佳工作线长度也与拉斗铲年实动率影响的年作业时间密切相关。(2)在当前拉斗铲实动率及系统开采参数条件下,满足产能34 Mt/a要求的最佳工作线长度应为2.29 km,而现有采区划分实际条件所限...     

拉铲倒堆开采工艺优化系统在露天煤矿的应用

介绍了拉铲倒堆开采工艺优化系统功能和优化方法.以黑岱沟露天煤矿为应用实例,利用该系统对设计院提出的推荐方案(即剥离台阶宽度为60 m,台阶高度45 m)进行优化研究,并与设计院设计结果进行对比分析,优化研究结果表明,总费用比设计院减少377万元,拉铲斗容减小2.3 m3,臂长缩短7.3 m,该系统可靠实用,可作为拉铲倒堆开采工艺系统优化的决策支持工具.     

拉斗铲倒堆剥离工艺及在我国应用前景

拉斗铲倒堆剥离是一种先进的开采工艺,机械化程度高,开采成本低.论文对世界范围倒堆剥离用大型拉斗电铲的使用现状做了统计分析,介绍了拉斗铲倒堆剥离工艺特点及拉斗铲的基本作业方式,分析了我国大型煤田采用倒堆剥离方法的有利条件及应用前景.     

基于产量目标的露天煤矿倒堆台阶高度优化研究

论文基于抛掷爆破弹道理论,以现场实测数据为基础,分析确定了有效抛掷率与倒堆台阶高度之间的关系。分析了拉斗铲作业参数对露天煤矿生产能力的影响,并结合倒堆台阶高度和有效抛掷率之间的关系,给出了抛掷爆破拉斗铲倒堆工艺条件下露天煤矿生产能力的计算公式。提出黑岱沟露天煤矿在设备作业参数不变的情况下,生产能力与倒堆台阶高度的二次函数有关,如果产量要求在33Mt/a时,需调整倒堆台阶高度至37m以下,方能保证产量要求。     

露天矿综合开采工艺系统多级联动调节机制研究

针对综合开采工艺的系统稳定性问题,提出改变综合开采工艺中各设备服务的水平位置与立面位置、调整相邻水平工艺间的作业量等方法以提高系统接续的稳定性。以拉斗铲倒堆综合开采工艺为例,对现行立面调节方法的适用条件、调节能力等进行了计算,并针对拉斗铲、单斗-卡车提出一种新的平面配合模式,提高了系统整体的效率与稳定性;结合平立面调节方法,提出系统多级动态协调机制,制定了综合调节方法的设计原则。以我国黑岱沟露天矿为例,针对煤厚整体发生变化与局部煤厚波动2种情况,对多级联动调节机制进行了设计与验证。     

露天煤矿特殊地质条件下吊斗铲作业方式的探讨

露天采矿工艺中,吊斗铲倒堆工艺是技术成熟,设备可靠,经济性最好的开采工艺之一。它的适用条件比较苛刻,一般要求煤层覆盖物薄、倾角小、岩性在中等硬度以下等等。黑岱沟露天煤矿的煤层赋存情况基本可满足吊斗铲倒堆工艺的使用条件,但局部存在褶曲、断层等特殊地质条件。通过对吊斗铲在特殊地质条件下的作业方式的探讨,论证了吊斗铲倒堆工艺在局部存在特殊地质条件的露天煤矿可以推广应用。