CN101418690A - 近水平露天矿端帮运输工艺方法 - Google Patents

Abstract

近水平露天矿端帮运输工艺方法，是在矿坑端帮内掘进随着露天矿工作帮的推进同步向前延伸的运输大巷，运输大巷内铺设通往矿坑外的大巷带式输送机，随运输大巷的向前延伸而延长，在端帮上设立至少一个可移式破碎站，且在可移式破碎站与运输大巷之间设置连接通道。随着运输大巷的向前延伸，可移式破碎站不断向前移设，并在移设后的可移式破碎站与运输大巷之间设置新的连接通道，始终保持新的连接通道与运输大巷的最前端连接。开采出的矿料由自卸卡车运至可移式破碎站，进行破碎后，通过连接通道转至端帮运输大巷内，由大巷带式输送机运输至矿坑外。

Description

近水平露天矿端帮运输工艺方法

技术领域

本发明涉及一种露天矿开采矿料的运输方法，特别是涉及一种近水平露天矿开采矿料的运输方法。

背景技术

随着露天采矿工艺的快速发展，国内外越来越多的矿山开始采用单斗-卡车-破碎站-带式输送机半连续生产工艺。尤其是对于冶金矿山，其矿床呈倾斜或急倾斜赋存，矿坑发展向深凹开拓为主，矿坑的一个边帮或几个边帮为固定帮坡，相对固定或固定周期较长，矿山有条件设置固定或半固定破碎站，也便于半连续生产工艺的应用。如鞍山齐大山和大孤山铁矿等矿山都是采用半连续生产工艺，甚至在开采倾斜煤层的抚顺西露天矿和阜新海州露天矿后期，也采用了半连续生产工艺。

然而在晋蒙黄土高原，其露天煤矿多为千万吨级的近水平露天矿，矿坑的几何尺寸不大，底部采煤工作线为1000～3000米，但矿坑推进强度大，每年400～600米，并全部实现内排，矿坑四周边坡全部活动，没有敷设地表皮带的合适位置。对于这类近水平露天矿，目前基本上是采用卡车运输工艺，在排土场或采掘工作面留有出入沟，以卡车实现矿料运输。卡车运输的优点是机动灵活，爬坡能力强，但也存在以下明显缺陷：

1、随着剥采工程的发展，矿坑距离首采区附近的工业广场越来越远，原有的半固定破碎站距离采掘工作面也越来越远，致使运输运距越来越长，将严重影响卡车的运输效率，加大开采成本，使露天矿经济效益越来越差；

2、采用卡车运输工艺时需要在采掘场内排土场设置水平留沟，这将大大减少内排空间，增大外排工程量，不但占用大量土地，而且对环保、土地复垦均存在不利影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有近水平露天矿卡车运输工艺存在的问题，提供一种近水平露天矿端帮运输工艺方法。

本发明的近水平露天矿端帮运输工艺方法包括：

在矿坑的端帮内掘进运输大巷，且该运输大巷随着露天矿工作帮的推进同步向前延伸；

在运输大巷内铺设通往矿坑外的大巷带式输送机，该大巷带式输送机随运输大巷的向前延伸而延长；

在端帮上设立至少一个可移式破碎站，且在可移式破碎站与运输大巷之间设置连接通道，随着运输大巷的向前延伸，可移式破碎站不断向前移设，并在移设后的可移式破碎站与运输大巷之间设置新的连接通道，始终保持新的连接通道与运输大巷的最前端连接；

开采出的矿料由自卸卡车自工作帮经平盘运输道路运至可移式破碎站进行破碎后，通过连接通道转至端帮运输大巷内铺设的大巷带式输送机，由大巷带式输送机将矿料运输至矿坑外。

其中，位于可移式破碎站与运输大巷之间的连接通道可以有多种形式。

第一种形式的连接通道是垂直设置于矿坑端帮上的溜井，该溜井位于运输大巷的上方，底部与运输大巷连通。

同时，在溜井的底部还可以设置有给料机硐室，并在给料机硐室内安装给料机，用于将自溜井中落下的矿料输送到运输大巷内的大巷带式输送机上。

在这种形式中，既可以将可移式破碎站设置在溜井的旁边，经可移式破碎站破碎的矿料直接卸入溜井中；也可以在可移式破碎站与溜井之间铺设端帮带式输送机，可移式破碎站破碎的矿料经由端帮带式输送机输送后卸入溜井中。

第二种形式的连接通道是设置于矿坑端帮上、与端帮运输大巷相垂直的端帮平巷，并在端帮平巷内铺设有平巷带式输送机，该平巷带式输送机与运输大巷内的大巷带式输送机连接。

在这种形式中，可移式破碎站设置在平巷带式输送机的旁边，同时，平巷带式输送机与大巷带式输送机之间可以通过溜矿眼进行连接。

连接通道还可以是上述两种形式的组合，即垂直设置于矿坑端帮上的溜井及设置于矿坑端帮上、与端帮运输大巷相垂直的端帮平巷的组合，端帮平巷的前端位于溜井的底部，后端与运输大巷连通，并在端帮平巷内铺设有平巷带式输送机，该平巷带式输送机与运输大巷内的大巷带式输送机连接。

同样，在这种形式中，可以在溜井的底部设置有给料机硐室，给料机硐室内安装给料机，用于将自溜井中落下的矿料输送到端帮平巷内的平巷带式输送机上。平巷带式输送机与大巷带式输送机之间也可以通过溜矿眼进行连接。

本发明提出了单斗—卡车—端帮可移式破碎站—连接通道—巷道内大巷带式输送机的矿料运输工艺方法，很好地解决了移动边帮和可移设破碎站及其安全性问题，建立了近水平露天矿端帮运输的新工艺。

具体实施方式

本发明的近水平露天矿端帮运输工艺方法拟在山西平朔露天煤矿安太堡露天矿进行实施应用。

平朔矿区位于山西宁武煤田北部，安太堡露天矿位于该矿区中部，设计规模15.33Mt/a，主要煤层为4、9、11号厚煤层。安太堡露天矿于1985年开工建设，生产工艺剥离采用单斗—卡车开采工艺，采煤采用单斗—卡车—半固定破碎站—带式输送机半连续开采工艺。剥离、采煤均采用P&H2800XP单斗挖掘机或大型装载机采装，坑内运输采用154～172t自卸卡车，历经20年开采，已采完I采区和II采区，目前正向III采区过渡。其原煤运输系统经2000年改造，破碎站已由I采区南侧地面移至坑内I、II采区转向处的内排土场台阶上，带式输送机则布置在内排土场台阶+1300m水平运输道路的东侧。剥离除上部黄土层外包外排外，其基岩通过工作帮移动坑线、端帮运输道路及内排土场移动坑线运往内排土场排弃。原煤由自卸卡车自工作面经工作帮移动坑线、中间桥、内排土场移动坑线及内排土场中部沟运往破碎站，破碎后再经带式输送机运往选煤厂。

近年来，随着剥采工程的发展，自卸卡车运距已达5.0km以上，而且随着采煤工作线的向东推进，卡车运距将会越来越大。

为减少自卸卡车运距，缓解燃油供应紧张局面，降低露天矿生产成本，增强露天矿在煤炭市场竞争能力及适应扩能改造需要，拟对输煤运输系统进行近水平露天矿端帮运输工艺方法改造。

改造后的安太堡露天煤矿采煤将采用单斗—卡车—端帮可移式破碎站—端帮带式输送机—溜井—巷道内大巷带式输送机—地面带式输送机—储煤场与单斗—卡车—端帮可移式破碎站—端帮平巷带式输送机—巷道内大巷带式输送机—地面带式输送机—储煤场相结合的半连续开采工艺。

具体讲就是依据露天矿分采、分运的原则，将输煤运输系统分为4号煤、4号煤风、氧化煤及9、11号煤三个系统，各系统工艺流程为：

1)、4号煤运输系统

4号煤采用单斗挖掘机采煤，由172t自卸卡车自工作面经平盘运输道路运至坑内4号煤端帮可移式破碎站，自卸卡车将煤卸入破碎站，经板式(刮板)给料机给入破碎机，将煤破碎到300mm以下，经端帮带式输送机卸入或直接卸入4号煤溜煤井，在溜煤井下设1台给煤机，由给煤机转至4号煤端帮大巷内大巷带式输送机，再转至4号煤地面带式输送机系统。

地面带式输送机的煤经带式输送机进入储量为20kt的4号煤储煤场，储煤场下设多台给煤机，配合地面推土机将煤卸入地下带式输送机，运至原3号二次破碎站，破碎到150mm以下，进入原带式输送机运输系统，运至选煤厂。

2)、4号煤风、氧化煤运输系统

4号煤风、氧化煤亦由4号煤运输系统与4号煤分时段运输，输送至4号煤储煤场落煤塔上，再经带式输送机转载至距该储煤场75m处的储量为20kt的4号煤风、氧化煤储煤场，通过给煤机与地方卸载点煤混合后由带式输送机接入原3号一次破碎站，破碎后由新增地面带式输送机运至选煤厂。

3)、9、11号煤运输系统

9、11号煤采用单斗挖掘机采煤，分别由172t自卸卡车自工作面经坑内运输道路运至9号煤端帮可移式破碎站，自卸卡车将煤卸入破碎站，经板式(刮板)给料机给入破碎机，将煤破碎到300mm以下，并经过端帮平巷内平巷带式输送机、溜煤眼、端帮大巷内大巷带式输送机转载至地面带式输送机，将9、11号煤运至地面带式输送机运输系统。

地面带式输送机的毛煤进入储量为50kt的9、11号煤储煤场。储煤场下设多台给煤机，配合地面推土机将煤卸入带式输送机，分别运至原1、2号二次破碎站，破碎到150mm以下，进入带式输送机运至选煤厂。

其中，在地下共布置有三条运输通道，三条运输通道的地下部分均布置在11号煤层中。其中两条通道用于煤炭运输，内设带式输送机，一条用于4号煤和4号风、氧化煤的运输，选用带宽1400mm、带速3.15m/s的带式输送机，一条用于9、11号煤的运输，选用带宽1800mm、带速4.50m/s的带式输送机，并分设受煤设施。另一条运输通道是设置在上述两条运煤通道中间的一条设备检修和材料运输通道，采用无轨胶轮车运输。

4号煤破碎站布置在4号煤底板平盘靠近南端帮处，选用能力为2500t/h的破碎机组1台，破碎机组垂直于端帮布置，自卸卡车卸载站台设置在破碎机组的西侧，破碎后物料直接卸入或通过端帮带式输送机卸入溜煤井及地下巷道输煤系统。

9、11号煤破碎站布置在端帮输煤平巷的西侧，选用能力为2500t/h的破碎机组2台，2台破碎机组平行于端帮，并列布置在端帮输煤平巷的带式输送机西侧，自卸卡车卸载站台设置在破碎机组两侧，破碎后物料经短胶带转至端帮平巷带式输送机进入地下巷道输煤系统。

破碎站的移设包括井巷工程和坑内平盘上工程。井巷工程包括有端帮下运输大巷的延伸和大巷带式输送机的延长、4号煤溜煤井的掘进、9、11号煤端帮平巷的掘进和平巷带式输送机的拆铺等；坑内平盘上工程包括有破碎机组的移设、自卸卡车卸载站台的修筑、4号煤端帮带式输送机的铺设或延长等。

将破碎站设于采煤平盘后，破碎站的移设步距(移设周期)在一定程度上将影响内排土工程量和内排运距。安太堡露天矿的每一采宽为40m，在40m移设步距时，剥、采工程与排土工程同步推进，亦即坑内破碎站对剥、采、排工程无影响；破碎站移设步距加大时，由于破碎站不能随工作帮推进即时移设，致使下部采掘台阶和内排土台阶不能同步推进，造成内排土滞后，且随移设步距越大，内排量滞后越大，也增加了内排运距。从减少对内排影响角度出发，应尽量缩短移设步距。但考虑破碎站移设需破碎机移位、端帮及端帮平巷带式输送机铺设或延长、卸载站台修筑等移设工程，为尽量减少因破碎站移设时对出煤的影响，适当加大破碎站移设步距是适宜的。

根据采掘工作帮及内排工作帮帮坡角及工程发展，4号煤采掘工作平盘坡底线与相应内排台阶坡底线间距离约600m，考虑排土台阶坡底线距4号煤端帮溜煤井安全距离不小于50m及与破碎站移设步距关系，确定4号煤输煤运输系统中的溜煤井移设步距480m，即基本上约一年移设一次。其端帮下运输大巷和大巷内带式输送机、溜煤井采用超前掘进和延长，端帮带式输送机的铺设或延长在破碎站移设前和移设过程中进行。移设后废弃的溜煤井应在上口采用铺设钢梁浇筑混凝土进行封堵，并采取防水、防渗措施处理，达到即防渗水又能允许车辆行驶的目的。

9号煤采掘工作平盘坡底线与相应内排台阶坡底线间距离约200m，考虑排土台阶坡底线距9号煤端帮平巷安全距离不小于50m及与破碎站同步移设，确定9、11号煤输煤运输系统中的端帮平巷移设步距120m，即基本上约三个月移设一次。其端帮下运输大巷和大巷内带式输送机采用超前掘进和延长，为减少带式输送机延长时对生产的影响，其超前长度可为480m。端帮平巷在破碎站移设前提前掘进，平巷内带式输送机设1条备用，在9号煤台阶开采到位和端帮平巷贯通后进行铺设。

选择滑撬半移动式破碎站，采用喂给式破碎机或双齿辊式破碎机对4号煤和9、11号煤进行初破。破碎站为它移式，自身带有履带行走装置和滑撬，移设前由液压挖掘机和前装机清理周围物料，移设时由推土机或前装机牵引拖拽至新的位置，移设到位后填筑自卸卡车卸载平台，其物料由前装机和推土机将前一破碎站站台物料移运过来，不足部分取自剥离台阶，由剥离自卸卡车运输卸载，推土机平整压实。

Claims (10)

1、近水平露天矿端帮运输工艺方法，其特征是：

在矿坑的端帮内掘进运输大巷，且该运输大巷随着露天矿工作帮的推进同步向前延伸；

在运输大巷内铺设通往矿坑外的大巷带式输送机，该大巷带式输送机随运输大巷的向前延伸而延长；

在端帮上设立至少一个可移式破碎站，且在可移式破碎站与运输大巷之间设置连接通道，随着露天矿采掘工作面的推进，运输大巷向前延伸，可移式破碎站也不断向前移设，并在移设后的可移式破碎站与运输大巷之间设置新的连接通道，始终保持新的连接通道与运输大巷的最前端连接；

开采出的矿料由自卸卡车自工作帮经平盘运输道路运至可移式破碎站进行破碎后，通过连接通道转至端帮运输大巷内铺设的大巷带式输送机，由大巷带式输送机将矿料运输至矿坑外。

2、根据权利要求1所述的近水平露天矿端帮运输工艺方法，其特征是所述的连接通道是垂直设置于矿坑端帮上的溜井，该溜井位于运输大巷的上方，底部与运输大巷连通。

3、根据权利要求2所述的近水平露天矿端帮运输工艺方法，其特征是在溜井的底部设置有给料机硐室，给料机硐室内安装给料机，用于将自溜井中落下的矿料输送到运输大巷内的大巷带式输送机上。

4、根据权利要求2所述的近水平露天矿端帮运输工艺方法，其特征是可移式破碎站设置在溜井的旁边，经可移式破碎站破碎的矿料直接卸入溜井中。

5、根据权利要求2所述的近水平露天矿端帮运输工艺方法，其特征是在可移式破碎站与溜井之间铺设有端帮带式输送机，可移式破碎站破碎的矿料经由端帮带式输送机输送后卸入溜井中。

6、根据权利要求1所述的近水平露天矿端帮运输工艺方法，其特征是所述的连接通道是设置于矿坑端帮上、与端帮运输大巷相垂直的端帮平巷，并在端帮平巷内铺设有平巷带式输送机，该平巷带式输送机与运输大巷内的大巷带式输送机连接。

7、根据权利要求6所述的近水平露天矿端帮运输工艺方法，其特征是所述的平巷带式输送机与大巷带式输送机之间通过溜矿眼连接。

8、根据权利要求1所述的近水平露天矿端帮运输工艺方法，其特征是所述的连接通道是垂直设置于矿坑端帮上的溜井及设置于矿坑端帮上、与端帮运输大巷相垂直的端帮平巷，端帮平巷的前端位于溜井的底部，后端与运输大巷连通，并在端帮平巷内铺设有平巷带式输送机，该平巷带式输送机与运输大巷内的大巷带式输送机连接。

9、根据权利要求8所述的近水平露天矿端帮运输工艺方法，其特征是在溜井的底部设置有给料机硐室，给料机硐室内安装给料机，用于将自溜井中落下的矿料输送到端帮平巷内的平巷带式输送机上。

10、根据权利要求8所述的近水平露天矿端帮运输工艺方法，其特征是所述的平巷带式输送机与大巷带式输送机之间通过溜矿眼连接。