CN103216238B - 一种露天煤矿开采工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种露天煤矿开采工艺，其操作步骤如下：第一步，采用轮斗挖掘机对上部黄土层进行挖掘，通过排土机将输送带上的黄土排至排土场内；第二步，采用松动爆破的方法对中部岩石层进行爆破，之后采用单斗--卡车将岩石装运至排土场内，直至露出下部岩石层；第三步，采用抛掷爆破的方法对下部岩石层进行爆破，之后采用推土机形成联合扩展平台，通过单斗--卡车配合吊斗铲在该联合扩展平台上将爆量直接排弃至排土场内，直至露出煤层；第四步，采用松动爆破的方法将30米厚的煤层一次爆破，沿吊斗铲工作线方向分两层采煤台阶进行追踪式开采，再通过单斗--卡车将开采的煤运输至破碎站，再通过胶带输送机将破碎的煤输送至指定地点。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种露天煤矿开采工艺。
背景技术
现有技术中，露天煤矿开采，在使用吊斗铲的过程中，由于吊斗铲的自身特性，其不能完全对爆破堆的爆量进行刷帮，其在工作时，会在爆破堆外侧剩余一定量的爆量，影响了了工作效率，降低了煤矿开采的产量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种工作效率高、提高煤矿开采能力的露天煤矿开采工艺。
本发明的技术方案提供一种露天煤矿开采工艺，该露天煤矿包括上部黄土层、中部岩石层、下部岩石层和位于所述下部岩石层下面的煤层，其操作步骤如下：第一步，采用轮斗挖掘机对上部黄土层进行挖掘，将挖掘的黄土运至带式输送机的输送带上，再通过排土机将输送带上的黄土排至外排土场内；第二步，采用松动爆破的方法对中部岩石层进行爆破，之后采用单斗--卡车将爆破后的岩石装运至排土场内，直至露出下部岩石层；第三步，采用抛掷爆破的方法对下部岩石层进行爆破，之后采用推土机将爆破堆顶面进行平整形成一联合扩展平台，再通过吊斗铲在该联合扩展平台上将爆破堆外侧的爆量倒堆至排土场内，同时配合单斗--卡车在该联合扩展平台上将爆破堆内侧由吊斗铲剩余的爆量直接排弃至排土场内，直至露出煤层；第四步，采用松动爆破的方法将30米厚的煤层一次爆破，沿吊斗铲工作线方向分两层采煤台阶进行追踪式开采，上述两层采煤台阶包括上部采煤台阶和下部采煤台阶，该上部采煤台阶追踪上述吊斗铲进行开采，该下部采煤台阶追踪上部采煤台阶进行开采，在该下部采煤台阶修筑一连接上部采煤台阶的坡道，通过单斗--卡车将开采的煤运输至破碎站，再通过胶带输送机将破碎的煤输送至指定地点。
进一步地，采煤时，该下部采煤台阶与该上部采煤台阶同步推进。
进一步地，上述排土场的坡面角度为38°。
进一步地，上述中部岩石层采用单斗--卡车间断开采工艺倾斜分层开采，每层的高度为15m。
进一步地，上述下部岩石层爆破深度为40m。
进一步地，所述联合扩展平台的宽度为120m，所述吊斗铲的采掘带的宽为80m。
采用上述技术方案，具有如下有益效果：
在下部岩石层抛掷爆破后，由推土机、单斗--卡车和吊斗铲在爆破堆上搭建一联合扩展平台，该联合扩展平台用于吊斗铲进行排弃爆破堆外侧的爆量，减少了吊斗铲的二次倒堆量，提高了工作了效率。又该吊斗铲与单斗--卡车共用一个联合扩展平台，可以保证单斗--卡车与吊斗铲之间配合连续性。该单斗--卡车还可以形成较规整的工作面，并可以为吊斗铲挖掘靠近采区的一侧岩石做出切口，更加有利于吊斗铲进行工作。通过将煤层分为两层开采，并上部采煤台阶追踪吊斗铲进行开采，下部采煤台阶追踪上部采煤台阶进行开采，且下部采煤台阶的宽度小于上部采煤台阶，两者之间形成一运输通道，并在下部采煤台阶上修建一坡道与上部采煤台阶相连接，从而方便单斗--卡车将下部开采的煤沿着上述运输通道经过坡道运输至破碎站，很好的解决了工作面路面设置的问题，提高了工作效率，并解决了采煤台阶与采煤设备高度协调的问题。
附图说明
图1为露天煤矿土层、岩石层、煤层的示意图；
图2为抛掷爆破后煤层、爆破堆及排土场的示意图；
图3为吊斗铲在联合扩展平台上工作示意图；
图4为单斗--卡车在联合扩展平台上工作示意图；
图5为煤层开采示意图；
附图标记对照表：
1—上部黄土层；2—中部岩石层；3—下部岩石层；4—煤层；
41—上部采煤台阶；42—下部采煤台阶；43—坡道；
5—联合扩展平台；51—吊斗铲扩展平台；
52—推土机及单斗--卡车扩展平台；6—排土场；
7—推土机降段整平余量；8—单斗--卡车采出量；9—爆破堆；
10—吊斗铲倒推剥离台阶；11—吊斗铲。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
本实施例提供了一种露天煤矿开采工艺，该露天煤矿如图1所示包括上部黄土层1、中部岩石层2、下部岩石层3和位于下部岩石层3下面的煤层4，结合图2-4，其操作步骤如下：采用轮斗挖掘机对上部黄土层1进行挖掘，将挖掘的黄土运至带式输送机的输送带上，再通过排土机将输送带上的黄土排至排土场内；采用松动爆破的方法对中部岩石层2进行爆破，之后采用单斗--卡车将爆破后的岩石2装运至排土场6内，直至露出下部岩石层3；采用抛掷爆破的方法对下部岩石层3进行爆破，爆破之后的下部岩石层3形成一松散的爆破堆9，爆破堆9的顶面不平整，之后采用推土机将爆破堆9顶面进行平整形成一联合扩展平台5，再通过吊斗铲在该联合扩展平台5上将爆破堆9外侧的爆量倒堆至排土场6内，同时配合单斗--卡车在该联合扩展平台5上将爆破堆9内侧由吊斗铲剩余的爆量直接排弃至排土场内，直至露出煤层；联合扩展平台5的形成，采用推土机将爆破堆9顶面进行降段平整形成部分扩展平台—即推土机及单斗--卡车扩展平台52，同时采用单斗--卡车将靠近台阶坡面的推土机降段整平余量7一并下挖将单斗--卡车采出量8装运至推土机形成的平整面边缘，再做剩余扩展平台，再通过吊斗铲将爆破堆9内侧的爆量倒堆至推土机及单斗--卡车扩展平台52边缘，形成吊斗铲扩展平台51，最终形成联合扩展平台5，再通过吊斗铲在该联合扩展平台5上将爆破堆9外侧爆量倒堆至排土场6内，直至露出煤层；如图5所示，采用松动爆破的方法将30米厚的煤层4一次爆破，在上述煤层4沿吊斗铲11工作线方向分两层采煤台阶进行追踪式开采，上述两层采煤台阶包括上部采煤台阶和下部采煤台阶，该吊斗铲11位于吊斗铲倒推剥离台阶10上对煤层4以上的爆量进行剥离，上述两层采煤台阶包括上部采煤台阶41和下部采煤台阶42，该上部采煤台阶41追踪上述吊斗铲11进行开采，该下部采煤台阶42追踪上部采煤台阶41进行开采，在该下部采煤台阶42修筑一连接上部采煤台阶41的坡道43，再通过单斗--卡车将开采的煤运输至破碎站，再通过胶带输送机将破碎的煤输送至指定地点。上述追踪开采为，采煤时，该下部采煤台阶42与该上部采煤台阶41同步推进。该上部采煤台阶41通过单斗--卡车进行开采，该下部采煤台阶42同时跟随上部采煤台阶41进行开采。下部采煤台阶42的宽度小于上部采煤台阶41，两者之间形成一运输通道，并在下部采煤台阶42上修建一坡道43与上部采煤台阶41相连接，从而方便单斗--卡车将上部开采的煤沿着上述运输通道经过坡道运输至破碎站。下部采煤台阶42开采的煤通过卡车运输至破碎站，上部采煤台阶41开采的煤，使用卡车沿着上述运输通道经过坡道43运输至破碎站，很好的解决了工作面路面设置的问题，提高了工作效率，并解决了采煤台阶与采煤设备高度协调的问题。
上述爆量为经过抛掷爆破后形成的碎石，爆破堆9由整个爆量组成。
如图3所示，上述吊斗铲采用的是吊斗铲倒堆剥离工艺，其在联合扩展平台5上，其位于推土机及单斗--卡车扩展平台52和吊斗铲扩展平台51上将爆破堆9爆量倒堆至排土场6内。
吊斗铲倒堆剥离工艺是一种先进的露天开采工艺，它集采掘、运输与排土三项作业于一体，将剥离物直接倒堆排弃于露天排土场，具有设备数量少、单位斗容效率高、剥离成本低、生产能力大、生产可靠性高等显著特点。抛掷爆破技术用于吊斗铲倒堆剥离工艺，将20％-50％的剥离物直接抛入采空区，从而进一步提高剥离效率，大幅度降低剥离成本。
本是实施例的露天矿的上部黄土层1平均厚度为49m，采用轮斗挖掘机—带式输送机—排土机连续工艺对上部黄土层1进行剥离。
中部岩石层2采用单斗--卡车间断开采工艺，其上至基岩顶板，下至抛掷台阶坡顶，采用倾斜分层开采，台阶高度15m。中部岩石层2采用单斗--卡车间断开采工艺倾斜分层开采，每层的高度为15m。初期将中部岩石层2中的碎石全部外排，此时单斗--卡车自工作面经工作帮和端帮移动坑线运往外排土场，待部岩石层2中的坑内形成一定空间后再开始内排，即排往排土场6。
在吊斗铲进入下部岩石层3作业之前，必须采用抛掷爆破技术对下部岩石层3的台阶(约40m)进行抛掷爆破，下部岩石层3爆破深度为40m。抛掷爆破高台阶实体采宽80m，台阶坡面角为65°，倒堆岩石排土场6的坡面角为38°。
吊斗铲倒堆的作业方式为联合扩展平台作业方式，该联合平台是推土机推土、单斗--卡车刷帮和吊斗铲扩展作业联合形成的。吊斗铲站位于联合扩展平台之上，将剥离物倒入排土场6内。
扩展平台的形成：抛掷爆破后，由推土机将爆破堆9的顶面进行降段平整，形成部分扩展平台，然后由电铲进行刷帮，将坡面上的推土机降段整平余量7一并下挖将单斗--卡车采出量8装运至推土机降段整平的外侧，卡车排弃于推土机形成部分扩展平台上，形成推土机及单斗--卡车扩展平台52。吊斗铲将爆破堆9内侧的爆量倒堆至推土机及单斗--卡车扩展平台52外侧，然后由推土机将其倒堆量进行推平，形成吊斗铲扩展平台51，爆破堆9内侧倒堆完毕后，爆破堆9外侧剩余爆量由吊斗铲直接排弃至排土场6内，上述联合扩展平台5的宽度为120m，吊斗铲的采掘带的宽为80m。
煤层4采用双层追踪式开采—单斗--卡车—破碎站—胶带输送机输送半连续开采工艺。通过单斗--卡车将煤层4中的煤运输至破碎站，经过破碎站破碎的煤块通过胶带输送机输送至指定位置。
由于吊斗铲倒堆剥离工艺的限制，无法在工作线推进方向上划分采煤台阶，只能垂直工作线方向分两层形成端工作面进行追踪式开采，在下部采煤台阶42布设运煤坡道43和采煤工作面，该坡道和采煤工作面随着推进交替换位，保证下部采煤台阶与上采煤台阶同步推进。同理，采煤台阶还可以布置2个以上。
该露天煤矿开采工艺，采用综合开采的工艺。上部黄土层采用轮斗挖掘机—带式输送机—排土机连续开采工艺，中部岩石层采用单斗—卡车间断开采工艺，下部岩石层采用抛掷爆破—吊斗铲无运输倒堆工艺，煤层采用双层追踪开采式—单斗--卡车—地面破碎站—胶带输送机半连续开采工艺。提高了工作效率，增加了开采量。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种露天煤矿开采工艺，该露天煤矿包括上部黄土层、中部岩石层、下部岩石层和位于所述下部岩石层下面的煤层，其操作步骤如下：
第一步，采用轮斗挖掘机对上部黄土层进行挖掘，将挖掘的黄土运至带式输送机的输送带上，再通过排土机将输送带上的黄土排至排土场内；
第二步，采用松动爆破的方法对中部岩石层进行爆破，之后采用单斗--卡车将爆破后的岩石装运至排土场内，直至露出下部岩石层；
其中，上述中部岩石层采用单斗--卡车间断开采工艺倾斜分层开采，每层中部岩石层的高度为15m；
第三步，采用抛掷爆破的方法对下部岩石层进行爆破，之后采用推土机将爆破堆顶面进行平整形成一联合扩展平台，再通过吊斗铲在该联合扩展平台上将爆破堆外侧的爆量倒堆至排土场内，同时配合单斗--卡车在该联合扩展平台上将爆破堆内侧由吊斗铲剩余的爆量直接排弃至排土场内，直至露出煤层；
所述联合扩展平台包括推土机及单斗--卡车扩展平台和吊斗铲扩展平台，其中，所述联合扩展平台以如下方式形成：在抛掷爆破后，由所述推土机将爆破堆的顶面进行降段平整，形成部分扩展平台，然后由电铲进行刷帮，将坡面上的推土机降段整平余量一并下挖，将单斗--卡车采出量装运至所述推土机的降段平整部分的外侧，再做剩余扩展平台，所述单斗--卡车排弃于推土机形成的部分扩展平台上，形成推土机及单斗--卡车扩展平台；
所述吊斗铲将爆破堆内侧的爆量倒堆至推土机及单斗--卡车扩展平台外侧，然后由所述推土机将其倒堆量进行推平，形成吊斗铲扩展平台；第四步，采用松动爆破的方法将30米厚的煤层一次爆破，沿吊斗铲工作线方向分两层采煤台阶进行追踪式开采，上述两层采煤台阶包括上部采煤台阶和下部采煤台阶，该上部采煤台阶追踪上述吊斗铲进行开采，该下部采煤台阶追踪上部采煤台阶进行开采，在该下部采煤台阶修筑一连接上部采煤台阶的坡道，通过单斗--卡车将开采的煤运输至破碎站，再通过胶带输送机将破碎的煤输送至指定地点。
2.根据权利要求1所述的一种露天煤矿开采工艺，其特征在于，采煤时，该下部采煤台阶与该上部采煤台阶同步推进。
3.根据权利要求1所述的一种露天煤矿开采工艺，其特征在于，上述排土场的坡面角度为38°。
4.根据权利要求1所述的一种露天煤矿开采工艺，其特征在于，上述下部岩石层爆破深度为40m。
5.根据权利要求1所述的一种露天煤矿开采工艺，其特征在于，所述联合扩展平台的宽度为120m，所述吊斗铲的采掘带的宽为80m。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |