CN115977642B - 拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，涉及露天开采技术领域。包括：在采煤区执行采煤作业的同时，在倒堆区执行平整作业以平整出用于拉斗铲行走的工作平台，其中，采煤区与倒堆区相邻，且两者的交汇处为中线；在倒堆区执行倒堆作业的过程中，拉斗铲在工作平台上推进行走执行倒堆作业以在排土场与倒堆区之间形成工作通道，之后拉斗铲通过在工作通道的推进行走完成倒堆区的倒堆作业。该拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，减轻了拉斗铲后期移动岩土的工作量，减少了拉斗铲的行走频率，提高了拉斗铲的作业效率，解决了现有技术中拉斗铲在在移动剥离的岩土过程中因频繁行走造成的作业效率低下的问题。

Description

拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法

技术领域

本发明涉及露天开采技术领域，具体地，涉及一种拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法。

背景技术

拉斗铲倒堆工艺在诸多露天煤矿的作业中占有极其重要的地位，目前世界上采用拉斗铲进行倒堆工艺的露天煤矿产量约占世界煤炭总产量的30％～60％。该工艺具有以下优点：系统内设备少，集采-运-排为一体、系统整体可靠性高；系统关键设备拉斗铲仅靠电力驱动完成采-运-排作业，不消耗燃油，生产成本仅为其他工艺的50％～60％；设备生产能力大，生产效率超过其他工艺40％～60％；当对中等硬度以上岩石剥离时，拉斗铲倒堆工艺可结合抛掷爆破，将30％～65％的剥离物抛掷至采空区，进一步降低剥离费用30％以上。但拉斗铲因体积庞大、造价高昂、移动缓慢等缺点也影响了拉斗铲的推广使用，特别是拉斗铲移动缓慢极大的影响了拉斗铲的工作效率，特别是在抛掷爆破爆宽长、效果差时会造成二次倒堆量过大，即先将倒堆剥离的岩土堆放至排土场与倒堆区的交界处，之后再通过拉斗铲将岩土从交界处移动至排土场的更内侧，在抛掷爆破爆宽长、效果差的情况下，拉斗铲再次移动岩土时增加了行走频率，而拉斗铲行动缓慢，频繁移动势必影响拉斗铲的作业效率，也增加了作业成本。因此，亟需一种方法作业方法以克服上述至少一种缺点。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，用于解决现有技术中拉斗铲在在移动剥离的岩土过程中因频繁行走造成的作业效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，包括：

在采煤区执行采煤作业的同时，在倒堆区执行平整作业以平整出用于拉斗铲行走的工作平台，其中，采煤区与倒堆区相邻，且两者的交汇处为中线；

在倒堆区执行倒堆作业的过程中，拉斗铲在工作平台上推进行走执行倒堆作业以在排土场与倒堆区之间形成工作通道，之后拉斗铲通过在所述工作通道的推进行走完成所述倒堆区的倒堆作业。

具体地，在采煤区执行采煤作业的同时，在倒堆区执行平整作业以在倒堆区平整出用于拉斗铲行走的工作平台，包括：

通过多组采煤设备自采煤区的采煤起始端开始，向中线方向推进，执行采煤作业，完成采煤作业后，形成新的倒堆区；

通过多组辅助设置自中线开始向倒堆远端推进以在倒堆区执行平整作业，完成平整作业后在倒堆区形成工作平台。

具体地，通过多组采煤设备自采煤区的采煤起始端开始，向中线方向推进，执行采煤作业，包括：

通过多组采煤设备在所述采煤区分层执行采煤作业。

具体地，还包括：在执行采煤作业的同时，在所述采煤区的采煤高台阶执行用于抛掷爆破作业的预备穿孔作业以及装药作业。

具体地，新的倒堆区通过在所述采煤区的采煤高台阶执行抛掷爆破作业形成；其中，在多组采煤设备在所述采煤区完成采煤作业后且所述拉斗铲完成所述倒堆区的作业前，执行所述抛掷爆破。

具体地，还包括：完成抛掷爆破后，操控多组辅助设备经工作通道自中线处向新的倒堆区的倒堆远端推进以在新的倒堆区执行平整作业。

具体地，在倒堆区执行倒堆作业的过程中，形成用于拉斗铲在执行倒堆作业的过程中推进行走的工作通道，拉斗铲通过在所述工作平台和所述工作通道的推进行走完成所述倒堆区的倒堆作业，包括：

将倒堆区划分为上倒堆单元和下倒堆单元，所述上倒堆单元邻接倒堆高台阶一侧设置；

操作所述拉斗铲移动至所述工作平台，自中线起在所述下倒堆单元内向倒堆远端推进行走，以执行所述上倒堆单元的倒堆作业，并将倒堆作业过程中剥离自所述上倒堆单元的岩土堆放至所述排土场，在所述排土场与所述倒堆区之间形成工作通道，完成所述上倒堆单元的倒堆作业后，工作平台与工作通道在倒堆远端连通；

操作所述拉斗铲移动至所述工作通道，沿所述工作通道自所述倒堆远端向所述中线方向推进，以执行下倒堆单元的倒堆作业；

完成所述下倒堆单元的倒堆作业后在倒堆区形成新的采煤区。

具体地，工作平台与工作通道在倒堆远端连通，包括：

通过辅助设备在倒堆远端连通所述工作平台与所述工作通道。

具体地，还包括：在所述采煤区执行采煤作业之前，通过所述拉斗铲在所述采煤区执行倒堆作业以揭露出所述采煤区的原煤。

具体地，所述拉斗铲在所述采煤区执行倒堆作业的同时，多组采煤设备自采煤区的采煤起始端开始，向中线方向推进，执行采煤作业。

本发明提供的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，在采煤区执行采煤作业的同时在倒堆区平整出以供拉斗铲执行倒堆作业时行走的工作平台，方便后续拉斗铲在倒堆区执行倒堆作业时推进行走，拉斗铲先在工作平台上推进完成倒堆区部分区域的倒堆作业同时在排土场与倒堆区之间形成工作通道，拉斗铲通过在工作通道的推进完成倒堆区的倒堆作业，通过在工作通道推进行走，缩短了拉斗铲与排土场之间的距离，方便拉斗铲在工作通道上推进执行倒堆作业的过程中，能够将剥离自倒堆区的岩土直接堆放至排土场的更深处，从而减轻了拉斗铲后期移动岩土的工作量，减少了拉斗铲的行走频率，提高了拉斗铲的作业效率，解决了现有技术中拉斗铲在在移动剥离的岩土过程中因频繁行走造成的作业效率低下的问题。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法中采煤设备在采煤区采煤同时拉斗铲在倒堆区倒堆时的采场示意图；

图2是图1中拉斗铲和采煤设备作业一段时间后的采场示意图；

图3是图1中拉斗铲在下倒堆单元执行倒堆作业至尾声的采场示意图；

图4是本发明实施例提供的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法中采煤设备在新的采煤区采煤同时拉斗铲在新的倒堆区倒堆时的采场示意图；

图5是图4中拉斗铲和采煤设备作业一段时间后的采场示意图；

图6是图4中拉斗铲在下倒堆单元执行倒堆作业至尾声的采场示意图；

图7是拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法中拉斗铲在倒堆区和采煤区之间的行走路线示意图。

附图标记说明

1-排土场；2-采煤区；3-采煤设备；4-原煤；5-采煤高台阶；6-穿孔区；7-岩土；8-倒堆区；9-工作通道；10-拉斗铲；11-拉斗铲行走路线；12-辅助设备。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法中采煤设备在采煤区采煤同时拉斗铲在倒堆区倒堆时的采场示意图；图2是图1中拉斗铲和采煤设备作业一段时间后的采场示意图；图3是图1中拉斗铲在下倒堆单元执行倒堆作业至尾声的采场示意图；图4是拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法中采煤设备在新的采煤区采煤同时拉斗铲在新的倒堆区倒堆时的采场示意图；

图5是图4中拉斗铲和采煤设备作业一段时间后的采场示意图；图6是图4中拉斗铲在下倒堆单元执行倒堆作业至尾声的采场示意图；图7是拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法中拉斗铲在倒堆区和新的倒堆区之间的行走路线示意图。

如图1-图7所示，本发明提供一种拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，包括：在采煤区2执行采煤作业的同时，在倒堆区执行平整作业以平整出用于拉斗铲10行走的工作平台，其中，采煤区2与倒堆区相邻，且两者的交汇处为中线；在倒堆区执行倒堆作业的过程中，拉斗铲10在工作平台上推进行走执行倒堆作业以在排土场与倒堆区之间形成工作通道9，之后拉斗铲10通过在所述工作通道9的推进行走完成所述倒堆区的倒堆作业。

本发明提供的拉斗铲10双工作面往返走行倒堆作业方法，采煤设备3在采煤区2执行采煤作业的同时，多组辅助设备12在倒堆区执行平整作业以平整出后续拉斗铲10推进行走的工作平台，方便拉斗铲10的移动，拉斗铲10在倒堆区执行倒堆作业的过程中通过在工作平台上推进行走完成倒堆区部分区域的倒堆作业并在倒堆区域排土场1之间形成工作通道9，之后拉斗铲10通过在工作通道9的推进行走完成倒堆区剩余区域的倒堆作业，这样便于拉斗铲10将倒堆过程中剥离的岩土7堆放至排土场1的更深处，减少了后续将堆放在排土场1靠近倒堆区的岩土7移动至排土场1更深处的工作业量，避免后续拉斗铲10移动岩土7时频繁行走，提高了拉斗铲10的作业效率，解决了现有技术中拉斗铲10在在移动剥离的岩土7过程中因频繁行走造成的作业效率低的问题。

在一个实施例中，在采煤区2执行采煤作业的同时，在倒堆区执行平整作业以在倒堆区平整出用于拉斗铲10行走的工作平台，包括：

通过多组采煤设备3自采煤区2的采煤起始端开始，向中线方向推进，执行采煤作业，完成采煤作业后，形成新的倒堆区；

通过多组辅助设置自中线开始向倒堆远端推进以在倒堆区执行平整作业，完成平整作业后在倒堆区形成工作平台。

通过多组采煤设备3在采煤区2执行采煤作业，为了提高采煤效率，在采煤区2分层执行采煤作业，采煤起始端为采煤区2中远离中线的一端，部分采煤设备3自采煤起始端向中线方向推进以开采采煤区2的上层原煤，另一部分采煤设备3紧随其后开采中层原煤，剩余采煤设备3进入采煤区2开采下层原煤，这样将采煤区2分成三层进行开采，从而使得多组采煤3设备分配到三个原煤开采面执行采煤作业，从而避免多组采煤设备3发生互相干扰，提高了采煤区2的开采效率，采煤设备3在完成当前采煤区2的采煤工作后，在新的采煤区还未形成前，为了避免设备闲置，可将采煤设备3调至其他作业区执行采煤作业。

多组辅助设备12自中线向倒堆远端推进执行平整作业，倒堆远端为倒堆区远离中线的一端，辅助设备12可以是推土机，通过推土机将倒堆区8提前推平整，以便拉斗铲10能够在倒堆区8顺利执行倒堆作业。

为了减少了开采设备的停机等待时间，具体地，还包括：在执行采煤作业的同时，在所述采煤区2的采煤高台阶5执行用于抛掷爆破作业的预备穿孔作业以及装药作业。在采煤作业和倒堆作业进行的同时，穿孔设备牙轮钻机按照指定要求在采煤高台阶5上执行预备穿孔作业，牙轮钻机执行预备穿孔作业所打的孔形成穿孔区6，打孔之后通过装药混装车向每一成形孔中填入定量的炸药，为后续的抛掷爆破做准备，新的倒堆区通过在所述采煤区2的采煤高台阶5执行抛掷爆破作业形成；其中，在多组采煤设备3在所述采煤区2完成采煤作业后且所述拉斗铲10完成倒堆区的倒堆作业前，执行所述抛掷爆破，执行抛掷爆破时拉斗铲10已经沿工作通道9移设至倒堆远端、操作执行穿孔作业的穿孔设备已经移动至倒堆区8的倒堆高台阶，即在采煤区2结束采煤作业、拉斗铲10移动至倒堆远端以及采煤高台阶5上的穿孔设备移动至倒堆高台阶后执行抛掷爆破，抛掷爆破后形成新的倒堆区，后续拉斗铲10继续在倒堆区8执行下倒堆单元的倒堆作业，而同时辅助设备12可在新的倒堆区执行平整作业，以在新的倒堆区为拉斗铲10平整出新的工作平台，为拉斗铲10进入新的倒堆区开展倒堆作业提供便利。

为了避免设备干涉，还包括：完成抛掷爆破后，操控多组辅助设备12经工作通道9自中线处向新的倒堆区的倒堆远端推进以在新的倒堆区执行平整作业。如图3所示，辅助设备12通过工作通道9移动至中线处，从中线处开始向新的倒堆区的倒堆远端推进以平整新的倒堆区形成新的工作平台，平整出新的工作平台与工作通道9连通，新的倒堆区的倒堆远端为新的倒堆区远离中线的一端，拉斗铲10完成倒堆区8的倒堆作业后，直接进入新的工作平台在新的倒堆区执行倒堆作业，而采煤设备3也自新形成的采煤区2的采煤起始端开始向中线方向推进以在新的采煤区执行采煤作业。

在一个实施例中，为了优化拉斗铲10在执行倒堆作业过程中的推进路线，在倒堆区8执行倒堆作业的过程中，形成用于拉斗铲10在执行倒堆作业的过程中推进行走的工作通道9，拉斗铲10通过在所述工作平台和所述工作通道9的推进行走完成所述倒堆区8的倒堆作业，包括：

将倒堆区8划分为上倒堆单元和下倒堆单元，所述上倒堆单元邻接倒堆高台阶一侧设置；

操作所述拉斗铲10移动至所述工作平台，自中线起在所述下倒堆单元内向倒堆远端推进行走，以执行所述上倒堆单元的倒堆作业，并将倒堆作业过程中剥离自所述上倒堆单元的岩土7堆放至所述排土场1，在所述排土场1与所述倒堆区8之间形成工作通道9，完成所述上倒堆单元的倒堆作业后，工作平台与工作通道9在倒堆远端连通；

操作所述拉斗铲10移动至所述工作通道9，沿所述工作通道9自所述倒堆远端向所述中线方向推进，以执行下倒堆单元的倒堆作业；

完成所述下倒堆单元的倒堆作业后在倒堆区8形成新的采煤区。

拉斗铲10在倒堆区8执行倒堆作业的过程中，先自中线开始执行倒堆作业以剥离倒堆区8上倒堆单元的岩土，剥离的岩土7堆放至排土场1，并在排土场1与倒堆区8之间形成工作通道9，在执行上倒堆单元的岩土7剥离时，拉斗铲10自中线开始向倒堆远端推进行走，推进至倒堆远端完成上倒堆单元的岩土剥离，之后拉斗铲10移动至工作通道9，自倒堆远端向中线方向推进以执行下倒堆单元的岩土剥离工作，并将剥离自下倒堆单元的岩土堆放至排土场的更深处，减轻了拉斗铲10后期移动岩土的工作量，减少了拉斗铲10的行走频率，提高了拉斗铲10的作业效率。

为了方便拉斗铲10在从工作平台移动至工作通道，工作平台与工作通道9在倒堆远端连通，包括：

通过辅助设备12在倒堆远端连通所述工作平台与所述工作通道9。辅助设备12提前打通工作平台和工作通道9，方便拉斗铲10快速转移。

采煤区2是在老的倒堆区执行倒堆作业后形成的，在所述采煤区2执行采煤作业之前，通过所述拉斗铲10在所述采煤区2执行倒堆作业以揭露出所述采煤区2的原煤4。采煤区2在拉斗铲10执行完倒堆作业后形成，即在老的倒堆区执行倒堆作业，执行倒堆作业过程中，还是将老的倒堆区划分成老的上倒堆单元和老的下倒堆单元，拉斗铲在老的下倒堆单元自中线向倒堆远端推进先完成老的上倒堆单元的倒堆作业，之后移动至在执行老的上倒堆单元的倒堆作业过程中在老的倒堆区和排土场之间形成的老的工作通道，沿老的工作通道自倒堆远端向中线推进以完成老的下倒堆单元的倒堆作业，倒堆作业结束后老的倒堆区的岩土被剥离形成采煤区2，采煤设备3进入采煤区2自起始端开始向中线方向推进采煤。

为了避免设备闲置，所述拉斗铲10在所述采煤区2执行倒堆作业的同时，多组采煤设备3自采煤区2的采煤起始端开始，向中线方向推进，执行采煤作业。拉斗铲10在执行采煤区2的倒堆作业的过程中，采煤区2部分区域的原煤4露出后，采煤设备3就从采煤起始端开始执行采煤作业，这样避免了设备的闲置，提高了作业效率。

如图7所示，拉斗铲行走路线为拉斗铲10在采煤区2与倒堆区8之间的行走路线，也就是，拉斗铲10在老的倒堆区和倒堆区8以及倒堆区8和新的倒堆区之间的行走路线，拉斗铲10完成采煤区2也就是完成老的倒堆区的倒堆作业后，直接移动至工作平台，自中线开始向倒堆远端推进在倒堆区8进行倒堆作业，完成倒堆区8的上倒堆单元的倒堆作业后，经工作通道向中线方向推进完成下倒堆单元的倒堆作业，完成倒堆区8的倒堆作业，新的倒堆区已经产生，拉斗铲再进入新的工作平台进行新的倒堆区的上倒堆单元的倒堆作业，之后在经新的工作通道向中线方向推进完成新的倒堆区的下倒堆单元的倒堆作业，拉斗铲10如此在倒堆区8和新的倒堆区之间行走，直到完成整个采场的倒堆作业。

本发明提供的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，在采煤区执行采煤作业的同时在倒堆区平整出以供拉斗铲执行倒堆作业时行走的工作平台，方便后续拉斗铲在倒堆区执行倒堆作业时推进行走，拉斗铲先在工作平台上推进完成倒堆区部分区域的倒堆作业同时在排土场与倒堆区之间形成工作通道，拉斗铲通过在工作通道的推进完成倒堆区的倒堆作业，通过在工作通道推进行走，缩短了拉斗铲与排土场之间的距离，方便拉斗铲在工作通道上推进执行倒堆作业的过程中，能够将剥离自倒堆区的岩土直接堆放至排土场的更深处，从而减轻了拉斗铲后期移动岩土的工作量，减少了拉斗铲的行走频率，提高了拉斗铲的作业效率，解决了现有技术中拉斗铲在在移动剥离的岩土过程中因频繁行走造成的作业效率低下的问题。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (9)

1.一种拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，其特征在于，包括：

在采煤区执行采煤作业的同时，在倒堆区执行平整作业以平整出用于拉斗铲行走的工作平台，其中，采煤区与倒堆区相邻，且两者的交汇处为中线；

在倒堆区执行倒堆作业的过程中，拉斗铲在工作平台上推进行走执行倒堆作业以在排土场与倒堆区之间形成工作通道，之后拉斗铲通过在所述工作通道的推进行走完成所述倒堆区的倒堆作业，包括：

将倒堆区划分为上倒堆单元和下倒堆单元，所述上倒堆单元邻接倒堆高台阶一侧设置；

操作所述拉斗铲移动至所述工作平台，自中线起在所述下倒堆单元内向倒堆远端推进行走，以执行所述上倒堆单元的倒堆作业，并将倒堆作业过程中剥离自所述上倒堆单元的岩土堆放至所述排土场，在所述排土场与所述倒堆区之间形成工作通道，完成所述上倒堆单元的倒堆作业后，工作平台与工作通道在倒堆远端连通；

操作所述拉斗铲移动至所述工作通道，沿所述工作通道自所述倒堆远端向所述中线方向推进，以执行下倒堆单元的倒堆作业；

完成所述下倒堆单元的倒堆作业后在倒堆区形成新的采煤区。

2.根据权利要求1所述的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，其特征在于，在采煤区执行采煤作业的同时，在倒堆区执行平整作业以在倒堆区平整出用于拉斗铲行走的工作平台，包括：

通过多组采煤设备自采煤区的采煤起始端开始，向中线方向推进，执行采煤作业，完成采煤作业后，形成新的倒堆区；

通过多组辅助设置自中线开始向倒堆远端推进以在倒堆区执行平整作业，完成平整作业后在倒堆区形成工作平台。

3.根据权利要求2所述的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，其特征在于，通过多组采煤设备自采煤区的采煤起始端开始，向中线方向推进，执行采煤作业，包括：

通过多组采煤设备在所述采煤区分层执行采煤作业。

4.根据权利要求2所述的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，其特征在于，还包括：在执行采煤作业的同时，在所述采煤区的采煤高台阶执行用于抛掷爆破作业的预备穿孔作业以及装药作业。

5.根据权利要求4所述的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，其特征在于，新的倒堆区通过在所述采煤区的采煤高台阶执行抛掷爆破作业形成；其中，在多组采煤设备在所述采煤区完成采煤作业后且所述拉斗铲完成所述倒堆区的作业前，执行所述抛掷爆破。

6.根据权利要求5所述的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，其特征在于，还包括：完成抛掷爆破后，操控多组辅助设备经工作通道自中线处向新的倒堆区的倒堆远端推进以在新的倒堆区执行平整作业。

7.根据权利要求1所述的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，其特征在于，工作平台与工作通道在倒堆远端连通，包括：

通过辅助设备在倒堆远端连通所述工作平台与所述工作通道。

8.根据权利要求1所述的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，其特征在于，还包括：在所述采煤区执行采煤作业之前，通过所述拉斗铲在所述采煤区执行倒堆作业以揭露出所述采煤区的原煤。

9.根据权利要求8所述的拉斗铲双工作面往返走行倒堆作业方法，其特征在于，所述拉斗铲在所述采煤区执行倒堆作业的同时，多组采煤设备自采煤区的采煤起始端开始，向中线方向推进，执行采煤作业。