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。     

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。     

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。     

露天矿应用拉斗铲倒堆工艺影响因素分析

论文从技术、经济、社会、环境等方面综合分析了影响拉斗铲无运输倒堆工艺在我国应用的各种因素,通过综合分析认为,我国已经具备了应用拉斗铲倒堆工艺建设大型高产高效露天煤矿的条件,其主要限制因素为资源条件的复杂性和操作管理经验的缺乏。该项研究将对拉斗铲无运输倒堆工艺在我国露天煤矿的应用起到促进作用。     

露天矿拉斗铲倒堆剥离工艺系统的优化决策

分析了当代露天采矿工艺的国际技术发展趋势,概述了露天矿拉斗铲倒堆剥离方法在世界的应用情况,指出了拉斗铲倒堆剥离技术近年的新发展。基于倒堆剥离方法在中国露天煤矿的应用前景,从拉斗铲倒堆剥离工艺系统优化决策的角度,提出了当前应着重研究解决的若干优化课题。文中以胜利矿区1号露天矿为例,对拉斗铲规格与开采参数的综合优化选择,以及拉斗铲作业方式及其与抛掷爆破和推土机推土工程的优化配合问题作了实例研究。     

高台阶拉铲倒堆剥离抛掷爆破关键技术研究

为了提高高台阶拉铲倒堆剥离工艺中抛掷爆破效果,在爆破理论分析的基础上,提出了"横向不耦合气囊式空气间隔分段装超低密度炸药"深孔预裂爆破技术以及基于排间微差、孔间微差、倾斜深孔爆破的多排倾斜深孔微差抛掷爆破技术;经过现场试验,优化确定了爆破孔网参数、装药结构、起爆顺序、延时间隔等爆破参数,取得了良好的预裂与抛掷爆破效果。     

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。     

露天煤矿抛掷爆破拉斗铲倒堆与时效边坡多参数耦合机理

大型现代化露天煤矿的生产,既是在地壳实体上构造空间,又是在空间上构造矿山实体的复杂过程,揭露煤层需要进行大规模的爆破剥离,不可避免地形成了采场工作帮、非工作帮、端帮、排土场高陡边坡、相应的采场工作帮、端帮高陡边坡形成、几何参数、服务状态等是一个动态变化过程。 论文综合运用露天采矿学原理、可靠性理论、防灾减灾学理论与矿山岩体力学方法,通过调查研究、实验室研究、理论分析、数值模拟和现场工程实践,建立了露天煤矿边坡三维潜在滑动面稳定性分析方法,创建了棱柱体和圆柱体三维滑坡模型,分析了边坡暴露长度与稳定性之间的关系。 基于露天煤矿端帮高陡边坡特点,建立了露天煤矿非对称地应力卸载拱墙模型,分析了边坡各层岩体变形的协同性,结合弱层蠕变老化理论,给出了露天煤矿边坡失稳的判断准则,揭示了露天煤矿高陡边坡稳定性分析的露天采矿学基本原理。 基于露天煤矿采场高陡倒堆边坡的三维展布特点,建立了采矿工艺极限推进度数学模型,揭示了露天煤矿采场采动过程中边坡力学变化规律,提出了后冲能量的衰减方程矩阵;根据弹道理论,得到了抛掷爆破的最优抛掷角度,通过建立露天煤矿抛掷爆破有效抛掷率有限元模型和抛掷爆破参数反演模型,进行了有效抛掷率的预测。 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,建立了系统可靠性模型,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;创建了拉斗铲倒堆中间沟运输方式下破碎站和运煤通道移设步距的数学模型,得到了矿山煤仓合理存储容量;建立了拉斗铲服务水平数学模型,得出了拉斗铲服务水平和年计划生产能力、拉斗铲的作业时间和煤层厚度变化的关系;提出了限制工艺与非限制工艺的概念,实现了拉斗铲作业参数动态调整。 通过黑岱沟露天煤矿的实例研究验证了研究内容、方法和结果的正确性和有效性。     

拉斗铲倒堆剥离工艺采区转向研究

针对黑岱沟露天煤矿已进入了采区转向的关键时期,在抛掷爆破-拉斗铲倒堆这种新工艺以及煤炭生产不间断的情况下,通过对连续留沟缓帮和连续扇形推进2种转向方式进行了分析和研究,为露天矿更加高效、合理地完成转向提供了理论基础。     

论我国露天煤矿拉斗铲倒堆工艺应用前景

文章从拉斗铲倒堆工艺特点及适用条件入手,分析了我国已探明露天煤田适合拉斗铲倒堆工艺的前景,并阐述了针对我国露天矿煤田特点采用拉斗铲倒堆工艺值得注意研究的几个问题。     

我国露天煤矿拉斗铲倒堆工艺应用综述

阐述了拉斗铲倒堆工艺在我国露天矿山的应用及推广情况,针对准能黑岱沟露天煤矿拉斗铲应用中存在的问题进行了探讨,搜集整理了大量国外实践数据,客观的量化分析了黑岱沟露天矿拉斗铲倒堆工艺在作业成本、效率、能力等方面与国外存在的差距,提出当前存在问题的根源在于:倒堆开采工艺设计不合理、设备维护检修及生产组织管理水平与国外相比较为落后。根据国内外开采条件的对比分析,提出采用分区开采设计方案替代现行的全工作线开采方案,并提出未来拉斗铲倒堆工艺的重点研究方向应为:采场分区开采设计方法、拉斗铲倒堆作业方式及程序优化设计方法、设计施工管理与设备维护检修的信息化技术。     

煤层倾角对拉斗铲倒堆工艺的影响研究

为了使拉斗铲能更好地适应煤层倾角的变化,提高拉斗铲工作效率,基于露天采矿基本原理、我国煤层赋存条件以及拉斗铲工况特点,建立了厚覆盖层简单倒堆形式下煤层倾角变化拉斗铲倒堆作业的数学模型,分析了煤层倾角变化对露天煤矿拉斗铲作业效率和抛掷爆破抛掷率的影响,得出了拉斗铲最大倒堆高度、排弃最大距离和有效抛掷率的普遍计算公式以及拉斗铲倒堆作业的限制条件.通过对哈尔乌素露天煤矿使用拉斗铲的实例研究,结果表明:煤层倾角和拉斗铲的最大排弃高度成线性增加,同时,当煤层倾角越大,拉斗铲最大倒堆距离越大,抛掷爆破的有效率越小.     

拉斗铲倒堆综合开采工艺的配合模式

单个采坑范围不断扩大,开采深度达到200 m以上,境界内矿岩赋存条件会越来越复杂,单一工艺已经无法满足开采的需要,综合工艺逐步取代了单一工艺.本文重点分析了综合开采工艺的概念,提出了综合工艺中各单一工艺的空间配合模式,即立面和平面的配合模式,严格限制工艺与非严格限制工艺的概念;以拉斗铲倒堆综合工艺为例,分析了严格限制工艺和非严格限制工艺的基本特征,建立了含严格限制工艺的综合工艺可靠性模型,提出了严格限制工艺服务范围为基础的综合工艺开采参数动态调整策略.     

白音华二号露天煤矿拉斗铲倒堆工艺应用研究

对白音华二号露天煤矿采用拉斗铲倒堆工艺的可行性、拉斗铲工作面开采参数、工艺系统采剥作业程序及运煤系统进行了分析研究。二号露天煤矿属近水平缓倾斜煤层,具备采用拉斗铲倒堆工艺的基本条件;主倒堆台阶的岩石采用拉斗铲配合抛掷爆破剥离,煤层间夹矸的剥离由推土机配合拉斗铲来完成;采剥程序采用双翼开采法,从中部将采区分成两部分,拉斗铲和采煤电铲以一定间隔从采区中部分别向两侧端帮推进;采用溜井—坑底下巷道带式输送机—斜井带式输送机运煤系统,可以减小对上部剥离物运距和内排土场容量的影响。     

厚覆盖层拉斗铲倒堆工艺下采煤系统稳定性

为了研究厚覆盖层拉斗铲倒堆工艺下采煤系统稳定性,根据拉斗铲与半连续系统工作流程,分析了拉斗铲工艺下坑底回采煤量与传统定义的区别,给出了相应的计算公式,同时提出了拉斗铲可覆盖面积的概念,并给出了拉斗铲可覆盖面积的定义及计算公式.利用回采煤量和拉斗铲可覆盖面积两个参数作为评价指标,得出坑底回采煤量是保证矿山生产连续性的基础,可覆盖面积是保证矿山年生产煤量稳定性的关键的结论.实例研究表明:黑岱沟露天煤矿的可覆盖面积为0.5 Mm2,可保证产量为24.47 Mt;回采煤量最大为3.74 Mt,可供1.2个月开采,由于拉斗铲系统的故障时间远小于1.2个月,所以可以保证采煤的稳定和连续.     

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.     

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。     

拉铲倒堆工艺采掘带宽度优化研究

拉铲倒堆工艺是一种先进的露天开采工艺,它集采掘、运输与排土3项作业于一体,如果地质和生产条件允许使用拉铲,则拉铲倒堆工艺优于其他挖掘和运输系统。针对拉铲倒堆剥离工艺,以拉铲作业工作量最大化为原则,进行采掘带宽度优化。采掘带宽度主要与拉铲的回转角度有关,以此来建立采掘带宽度与工作总时间的函数关系。通过对该函数的分析,确定合理的采掘带宽度为40～60 m。同时,为了达到较好的抛掷爆破效果,并参考国内外的经验,最终选取采掘带宽度为40 m。