宝日希勒露天煤矿采煤自移式破碎机半连续工艺应用技术研究

发布时间：2020-07-08 01:13

【摘要】：论文针对大型露天煤矿开采工艺系统大型化、连续化、集约化的需要和宝日希勒露天煤矿的生产条件,综合运用露天采矿学、技术经济学、计算机模拟等技术方法,对宝日希勒露天煤矿采煤自移式破碎机半连续工艺的应用条件、设备匹配、系统布置、开采参数和开采程序进行了深入研究。论文利用3Dmine矿业工程软件对自移式破碎机半连续工艺拟应用范围内的1#煤层进行建模分析。从资源条件、生产技术条件等方面分析自移式破碎机半连续工艺在东露天矿,白音华露天矿和伊敏露天矿的应用效果,指导论文宝日希勒露天煤矿采煤自移式破碎机半连续工艺的应用。根据宝日希勒露天煤矿的生产能力要求和现有设备条件,论文对自移式破碎机半连续工艺条件下标准斗容为75m~3、55m~3、35m~3的三种类型单斗挖掘机进行了能力计算,并对其配套的自移式破碎机,带式输送机,转载机等能力和设备进行选择,运用排列组合法提出了双自移式破碎机半连续方案,确定了自移式破碎机半连续工艺顶板煤台阶的布置方案和南端帮带式输送机布置方案,并对端帮提升带式输送机布置造成的端帮压煤、运输系统变化和系统移设周期等进行了分析研究。论文通过采用露天矿年生产能力,工作线长度,台阶高度、系统运营成本等评价指标,建立了自移式破碎机半连续工艺系统评价模型,以原煤生产费用最低为目标运用该模型对宝日希勒露天煤矿不同年生产能力下的采煤自移式破碎机半连续工艺系统进行优选。为了使论文研究更加全面,对宝日希勒露天煤矿单自移式破碎机半连续工艺单台阶开采及组合台阶、双自移式破碎机半连续工艺单台阶开采参数和开采程序分别进行研究,对于宝日希勒露天煤矿和其他大型露天煤矿的采煤工艺改造具有重要的指导意义。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD824;TD451
【图文】：

破碎机,间断工艺,露天开采

1.1 研究背景和意义(Research Background and Significance)作为一个“富煤、贫油、少气”的国家，我国长期以来一直将煤炭作为能源生产和消费的主要资源。在煤炭开采过程中多以地下开采为主，占 90%左右，露天开采仅占 10%，远远低于世界露天开采 50%的平均水平。一方面由于大型露天装备被国外垄断，我国自主研发水平还不够完善；另一方面，开采工艺系统决定着露天开采的经济效果和后续应用，露天开采工艺主要包括间断工艺，连续工艺，半连续工艺等，我国传统的单斗-卡车间断工艺“以油换煤”的现状制约着露天采矿的进一步发展[1~3]。随着燃油价格不断上涨，卡车运输成本不断增加，卡车运输导致环境污染日趋严重，如何保护环境，降低生产成本成为各国不断追求的目标，因此需要不断加强对节能设备的引进和新型设备的研制及应用研究。单斗挖掘机-自移式破碎机半连续工艺系现已统逐渐发展为露天开采的主流工艺[4]，该系统综合了间断工艺和连续工艺的优点，初期投资较大，但流程简单，适应性强，能耗低，生产成本低，带式输送机吨公里运费仅是汽车的 1/2~1/3，特别是在长距离运输情况下优势更加明显[5~7]，自移式破碎机半连续工艺系统布置如图 1-1 所示。

剖面图,露天煤矿,煤层,采区

图 2-4 宝日希勒露天煤矿二采区煤层剖面图Figure2-4 The coal seam profile in second mining of Bao Rixile Open-pit coal mine通过观察顶底板等高线图和剖面图，得出宝日希勒露天煤矿 1#煤层整体倾角变化在 5°以内，接近于水平矿床，对于布置自移式破碎机半连续工艺系统，工作面带式输送机高程变化 30m 左右，工作线长度可达 2400m，煤层倾角变化在 1°左右，基本接近于水平铺设。2.1.2 煤层厚度煤层厚度影响露天矿开采工艺的选择，影响半连续系统单斗挖掘机的选型，进而影响着台阶高度的划分，同时煤层厚度也应该在单斗挖掘机合理的挖掘高度范围之内，通过 3Dmine 作出的 1#煤层等厚线如图 2-5 所示。+++++++++++++++++++

单斗挖掘机

自移式破碎机半连续工艺系统开放性原则和串联系统设备匹配原则，各环节间相互串联，任何一环节的失误都会影响整个系统的能力，且各环节生产能力满足：带式输送机≥自移式破碎机≥单斗挖掘机。由于串联系统的能力由最小环节确定，因此单斗挖掘机的能力决定着整个系统的生产能力，为了使论文研究更加全面，对不同种类单斗挖掘机进行设备匹配和能力选择。3.1 设备选型和能力匹配 (Equipment Selection and CapaMatching)3.1.1 单斗挖掘机目前国内露天矿主要采用的大型挖掘机为标准斗容为 55 m3和 35 m3的单斗挖掘机，也是论文宝日希勒露天煤矿 1#煤层开采的主要挖掘设备，同时，为了使论文自移式破碎机半连续工艺更加符合未来大型露天矿开采设备的要求，对太原重工股份有限公司（以下简称“太重”）生产的标准斗容为 75 m3的 WK-75 世界最大级别挖掘机（设计生产能力达 9519t/h）配套的自移式破碎机在论文中进行研究讨论。

【参考文献】