露天矿拉斗铲倒堆作业工程优化研究与应用
发布时间：2021-12-18 19:49
拉斗铲倒堆工艺因其集采装、运输和排弃为一体,经济高效,成为国外露天煤矿应用较为广泛的开采工艺,我国特大型的黑岱沟露天煤矿使用大型拉斗铲倒堆工艺13年,取得了巨大的经济效益,推动了露天采矿事业的发展。但自2017年进入二采区后,受到煤层严重起伏及局部断陷带的影响,拉斗铲作业效率和设备可靠性不断下降,当前拉斗铲倒堆工艺已成为影响矿山正常发展的制约性因素。为此,本文以黑岱沟二采区为典型研究对象,从复杂地形条件下拉斗铲作业可行性及安全可靠性、倒堆作业方式、设备作业工作面参数及设备作业特点等关键性工程技术问题展开研究和分析,进而对三种可行的拉斗铲倒堆作业方式包括倒堆步骤、作业面参数设计、适用条件等进行技术和经济分析评价的基础上,确定第三种倒堆作业方式为优化方案,最后对优化作业方式的安全作业风险进行了分析,提出相应的预防措施。本研究在拉斗铲倒堆工艺优化设计和安全管理形成的技术成果,对黑岱沟露天煤矿生产技术改造具有积极的指导意义。该论文有图83幅,表26个,参考文献55篇。
【文章来源】：华北科技学院河北省
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
近年来我国地下、露天开采煤炭产量情况统计
3图1-2黑岱沟露天煤矿2019年10月采场航拍图Fig1-2AerialphotoofthestopeinHeidaigouopencastmineinOctober20191.2国内外研究现状(Researchstatusathomeandabroad)1.2.1国内研究现状2005年沈阳设计研究院董宝弟、李风祥等研究人员[13]对比分析了国内外露天煤矿的赋存特点，提出了适宜我国露天煤矿开采条件的拉斗铲倒堆工艺开采程序，供我国大型露天煤矿设计选择，也给黑岱沟露天煤矿的拉斗铲倒堆工艺技术改造提供了参考；2005年中国矿业大学李克民、张幼蒂等[14]统计了世界范围内拉斗铲的使用现状，总结归纳了其作业特点与基本作业方式，针对国内大型煤田的赋存特点，分析该矿应用拉斗铲倒堆工艺的前景；2006年辽宁工程技术大学孔祥颖、白润才等[15]在分析拉斗铲倒堆工艺在国外应用情况和特点的基础上，结合对国内诸多露天煤田的赋存特点，对拉斗铲作业相关重要工艺参数进行推导计算，对国内露天煤田引进拉斗铲工艺提供了可行性基础，有利于拉斗铲工艺在国内的推广；2007年沈阳设计研究院李汇致[16]在分析了拉斗铲倒堆工艺特点及适用条件基础上，结合国内露天煤田赋存特点，总结了应用拉斗铲倒堆工艺时需要关注的一些问题，特别针对准格尔、平朔等已探明露天煤田，分析了其应用拉斗铲倒堆工艺的前景；2010年中国矿业大学才庆祥、周伟[17-18]等学者为实现拉斗铲倒堆作业参数的动态调整，提出了严格限制工艺和非严格限制工艺概念，通过对黑岱沟露天煤矿的实例研究，验证了内容、方法和结果的正确性和有效性，丰富了露天开采理论并对拉斗铲倒堆工艺推广应用具有重要意义；2015年黑岱沟露天煤矿程鹏等[19]在收集现场地质资料、爆堆扫描数据基础上，对拉斗铲拓展平盘高度、露煤速度和堆高等参数进行推导计算，得到一种确定拉?
11图2-1黑岱沟露天矿一采区鸟瞰图（2011年）Fig2-1AerialviewofthefirstminingareaofHeidaigouOpen-pitMine(2011)图2-2黑岱沟露天矿二采区鸟瞰图（2018年）Fig2-2AerialviewofthesecondminingareaofHeidaigouOpen-pitMine(2018)黑岱沟露天矿目前综合工艺为：黄土及上部岩石采用单斗-卡车开采工艺；下部约40m岩石采用抛掷爆破-拉斗铲无运输倒堆开采工艺；煤层采用单斗—卡车—地面破碎站—胶带输送机半连续开采工艺。截至目前为止，黑岱沟露天矿是国内唯一一家成功引进和应用大型拉斗铲倒堆工艺的大型露天煤矿。在下部岩石的倒堆环节中，使用了美国比塞洛斯国际有限公司生产的S8750-65型纯电驱、迈步式拉斗铲，出产设计的年生产能力最高可达2500万m3。在拉斗铲倒堆作业全过程中，作业面截面形态变化如图2-3所示：。根据黑岱沟露天矿现场实践情况，拉斗铲倒堆作业流程分为为以下4步：（1）倒堆实体台阶预先抛掷爆破；（2）推土机构筑拓展平台作业；（3）拉斗铲倒堆作业；（4）拉斗铲跨区移设。运煤通道西翼东翼
【参考文献】：
期刊论文
[1]平朔东露天矿陡帮开采边坡稳定性控制方案[J]. 任鹏,李伟,丁鑫品,李庆尧. 煤矿安全. 2020(04)
[2]基于灰色关联分析与GA-BP神经网络的拉斗铲生产能力预测[J]. 赵红泽,王宇新,李淋,郭帅,王金瑞,任志辉. 矿业科学学报. 2020(01)
[3]黑岱沟露天煤矿断陷带区域抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺参数优化[J]. 赵景昌,孙健东,白润才,王东,刘喜顺,徐钟馗,唐晓骞. 煤炭学报. 2020(10)
[4]基于非线性规划的拉斗铲作业平台参数优化[J]. 肖双双,丁小华,马力,董国伟. 煤炭学报. 2019(10)
[5]新时代露天煤矿发展趋势、面临的问题及相关建议[J]. 赵浩. 煤炭经济研究. 2019(04)
[6]我国露天煤矿拉斗铲倒堆工艺应用综述[J]. 孙健东,张瑞新,程鹏,唐晓骞,王韬,徐钟馗,郭培. 煤炭工程. 2019(01)
[7]拉斗铲倒堆工艺矿山工程发展周期性分析[J]. 肖双双,郭丰,杨景麟,马力. 矿业研究与开发. 2018(12)
[8]拉斗铲倒堆剥离工艺采区转向研究[J]. 姚建华. 露天采矿技术. 2018(03)
[9]露天矿拉斗铲倒堆工艺作业方式与参数优化[J]. 孙健东,张瑞新,武海龙,高永胜,马新根. 煤炭学报. 2018(05)
[10]抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺台阶采掘带宽度优化[J]. 马力,李克民,孙健东,肖双双,丁小华,常治国. 煤炭学报. 2017(11)
博士论文
[1]露天矿拉斗铲倒堆工艺系统优化理论及应用研究[D]. 孙健东.中国矿业大学(北京) 2016
[2]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[D]. 周伟.中国矿业大学 2010
[3]基于信息化的现代大型企业设备管理理论与方法研究[D]. 胡邦喜.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]露天矿索斗铲倒堆工艺开采方法研究[D]. 孔祥颖.辽宁工程技术大学 2006
本文编号：3543070
【文章来源】：华北科技学院河北省
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
近年来我国地下、露天开采煤炭产量情况统计
3图1-2黑岱沟露天煤矿2019年10月采场航拍图Fig1-2AerialphotoofthestopeinHeidaigouopencastmineinOctober20191.2国内外研究现状(Researchstatusathomeandabroad)1.2.1国内研究现状2005年沈阳设计研究院董宝弟、李风祥等研究人员[13]对比分析了国内外露天煤矿的赋存特点，提出了适宜我国露天煤矿开采条件的拉斗铲倒堆工艺开采程序，供我国大型露天煤矿设计选择，也给黑岱沟露天煤矿的拉斗铲倒堆工艺技术改造提供了参考；2005年中国矿业大学李克民、张幼蒂等[14]统计了世界范围内拉斗铲的使用现状，总结归纳了其作业特点与基本作业方式，针对国内大型煤田的赋存特点，分析该矿应用拉斗铲倒堆工艺的前景；2006年辽宁工程技术大学孔祥颖、白润才等[15]在分析拉斗铲倒堆工艺在国外应用情况和特点的基础上，结合对国内诸多露天煤田的赋存特点，对拉斗铲作业相关重要工艺参数进行推导计算，对国内露天煤田引进拉斗铲工艺提供了可行性基础，有利于拉斗铲工艺在国内的推广；2007年沈阳设计研究院李汇致[16]在分析了拉斗铲倒堆工艺特点及适用条件基础上，结合国内露天煤田赋存特点，总结了应用拉斗铲倒堆工艺时需要关注的一些问题，特别针对准格尔、平朔等已探明露天煤田，分析了其应用拉斗铲倒堆工艺的前景；2010年中国矿业大学才庆祥、周伟[17-18]等学者为实现拉斗铲倒堆作业参数的动态调整，提出了严格限制工艺和非严格限制工艺概念，通过对黑岱沟露天煤矿的实例研究，验证了内容、方法和结果的正确性和有效性，丰富了露天开采理论并对拉斗铲倒堆工艺推广应用具有重要意义；2015年黑岱沟露天煤矿程鹏等[19]在收集现场地质资料、爆堆扫描数据基础上，对拉斗铲拓展平盘高度、露煤速度和堆高等参数进行推导计算，得到一种确定拉?
11图2-1黑岱沟露天矿一采区鸟瞰图（2011年）Fig2-1AerialviewofthefirstminingareaofHeidaigouOpen-pitMine(2011)图2-2黑岱沟露天矿二采区鸟瞰图（2018年）Fig2-2AerialviewofthesecondminingareaofHeidaigouOpen-pitMine(2018)黑岱沟露天矿目前综合工艺为：黄土及上部岩石采用单斗-卡车开采工艺；下部约40m岩石采用抛掷爆破-拉斗铲无运输倒堆开采工艺；煤层采用单斗—卡车—地面破碎站—胶带输送机半连续开采工艺。截至目前为止，黑岱沟露天矿是国内唯一一家成功引进和应用大型拉斗铲倒堆工艺的大型露天煤矿。在下部岩石的倒堆环节中，使用了美国比塞洛斯国际有限公司生产的S8750-65型纯电驱、迈步式拉斗铲，出产设计的年生产能力最高可达2500万m3。在拉斗铲倒堆作业全过程中，作业面截面形态变化如图2-3所示：。根据黑岱沟露天矿现场实践情况，拉斗铲倒堆作业流程分为为以下4步：（1）倒堆实体台阶预先抛掷爆破；（2）推土机构筑拓展平台作业；（3）拉斗铲倒堆作业；（4）拉斗铲跨区移设。运煤通道西翼东翼
【参考文献】：
期刊论文
[1]平朔东露天矿陡帮开采边坡稳定性控制方案[J]. 任鹏,李伟,丁鑫品,李庆尧. 煤矿安全. 2020(04)
[2]基于灰色关联分析与GA-BP神经网络的拉斗铲生产能力预测[J]. 赵红泽,王宇新,李淋,郭帅,王金瑞,任志辉. 矿业科学学报. 2020(01)
[3]黑岱沟露天煤矿断陷带区域抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺参数优化[J]. 赵景昌,孙健东,白润才,王东,刘喜顺,徐钟馗,唐晓骞. 煤炭学报. 2020(10)
[4]基于非线性规划的拉斗铲作业平台参数优化[J]. 肖双双,丁小华,马力,董国伟. 煤炭学报. 2019(10)
[5]新时代露天煤矿发展趋势、面临的问题及相关建议[J]. 赵浩. 煤炭经济研究. 2019(04)
[6]我国露天煤矿拉斗铲倒堆工艺应用综述[J]. 孙健东,张瑞新,程鹏,唐晓骞,王韬,徐钟馗,郭培. 煤炭工程. 2019(01)
[7]拉斗铲倒堆工艺矿山工程发展周期性分析[J]. 肖双双,郭丰,杨景麟,马力. 矿业研究与开发. 2018(12)
[8]拉斗铲倒堆剥离工艺采区转向研究[J]. 姚建华. 露天采矿技术. 2018(03)
[9]露天矿拉斗铲倒堆工艺作业方式与参数优化[J]. 孙健东,张瑞新,武海龙,高永胜,马新根. 煤炭学报. 2018(05)
[10]抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺台阶采掘带宽度优化[J]. 马力,李克民,孙健东,肖双双,丁小华,常治国. 煤炭学报. 2017(11)
博士论文
[1]露天矿拉斗铲倒堆工艺系统优化理论及应用研究[D]. 孙健东.中国矿业大学(北京) 2016
[2]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[D]. 周伟.中国矿业大学 2010
[3]基于信息化的现代大型企业设备管理理论与方法研究[D]. 胡邦喜.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]露天矿索斗铲倒堆工艺开采方法研究[D]. 孔祥颖.辽宁工程技术大学 2006
本文编号：3543070
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3543070.html
