浅议半连续开采工艺在露天煤矿中的应用研究

浅议半连续开采工艺在露天煤矿中的应用研究

段军1江会1.2

1.内蒙古科技大学矿业研究院014014；2.巴彦淖淖尔市国土资源局015000

摘要：近年来，开矿技术得到充分地发展。半连续开采工艺生产能力大，成本低、效率高，在露天煤矿开采中有广泛的应用前景，已成为深大露天矿开采技术改造的主要发展趋势。本文主要分析半连续开采工艺特点及其在露天煤矿中的应用，为半连续开采工艺在我国露天煤矿尽快获得大范围推广提供参考和借鉴。

关键词：半连续开采工艺；露天煤矿；仪器设备

露天煤矿开采的经济效果与所采用的开采工艺有密切关系，常用的开采工艺系统可分为三类：间断工艺，连续工艺，半连续工艺。半连续工艺是在间断工艺和连续工艺的基础上发展起来的，较之连续工艺有较大的机动性、适应性，较之间断工艺运输成本大大降低。

1半连续工艺的特点

1.1半连续开采工艺的定义半连续开采工艺，即某些作业环节物料流连续，某些作业环节物料流不连续，其组合方式多种多样。简单来说可分为两类：采掘作业环节由单斗铲完成，而运输及排卸环节由带式输送机完成；采掘作业由连续开采设备如轮斗挖掘机完成，运输及排卸由汽车或铁道车辆完成。采掘作业为间断式的工艺系统适用于坚硬岩石，坚硬岩石和松软岩石混合的作业场，而连续式的采掘工艺适用于松软的土岩。具体采用哪种系统要根据土层实际情况具体选择。

1.2半连续开采工艺的应用条件半连续开采工艺的应用还要考虑当地的地质、气候条件，地质条件包括当地煤、土层、地质结构等。煤层倾斜度缓和、煤层在2-3层左右，地质构造简单有利于半连续工艺的开展，我国露天煤矿普遍符合条件。在气候方面，气温低至零下10度时，破碎机料仓、齿辊和胶带容易被剥离物中泥岩类物料冻黏住，会增加清理工作的工作量。因此气候条件是剥离半连续工艺应考虑的一个重要因素。

1.3半连续开采工艺的关键技术破碎站。破碎站是指转载物料的地点，破碎站布置包括破碎站坐落位置、战场尺寸、运输车辆向破碎系统转载形式等，主要考虑矿山的地质条件、岩层性质、矿山开采程序等。破碎站一般分为三种形式：移动式、半固定式、固定式，半连续式开采工艺破碎站有自移式破碎站和半固定式破碎站。自移式破碎站可随着工作面的开采而移动，按照其移动方式还可分为轨道走行式、轮胎走形式、履带式等。半固定式破碎站的使用，需要构筑少量的混凝土基础，按照工作面的推进和延深进行定期移设。破碎机。露天煤矿采用半连续开采工艺增加了破碎环节，破碎环节的主要设备即破碎机，破碎机多为辊筒式。目前，半连续工艺系统中的半固定破碎机技术成熟，其机型齐全、各个环节设备匹配合理、实践应用广泛，工艺系统的技术应用比较成熟。而自移式破碎机的技术则不够成熟，还没有形成系列产品，包括产品的结构设计、工作稳定性、与其它设备的配合都需要进一步实践检验，虽然自移式破碎机高效率低成本备受推崇，但其技术还需要进一步进步发展。转载站。半连续开采工艺转载方式有两种，一种是单斗铲直接向胶带机转载，一种是采用汽车进行短距离运输，向转载站转载。根据岩石特性，工艺系统，开拓运输系统，岩层特性进行合理选择：可将所有物料统一卸入破碎站进行破碎，然后装入胶带机运出；也可将物料进行筛选，分别送入料仓、胶带机或者破碎站。分流站。分流站可引导矿岩分流，调节运输系统的运量，调配开采物料，教常用的分流设备有回转式转载机、伸缩机头式和移动卸料车式带式输送机。表土剥离。露天矿前期都需要建设外部排土场排气剥离物，露天采场的表土剥离一般可直接采装，通过带式输送机排送，一般工作线较长，内排时运距远。半连续工艺有两种常用工艺方式：“单车—汽车—破碎站—带式输送机”和“单斗—破碎站—带式输送机”。剥离工艺的选择必须考虑效益问题，在保证安全的条件下，以最小的投资、最低的成本取得较高的工作质量和工作效率；工艺选择需符合煤矿的地质条件，有其它相关工艺设备相配合，并且符合煤矿排土场条件。单斗挖掘机受气候、地址环境影响小，生产风险也较小，多数露天煤矿均可适用。带式输送机的运输爬坡能力强，以电为动力运输费用低，为多数露天煤矿采用，辅助以“卡车”排送。

2半连续开采工艺在露天煤矿中的应用露天煤矿在我国所有煤矿中所占的比例逐渐提高，工艺设备研发技术和制造水平不断提高，节能环保、生产集约化、产品系列化的生产要求，露天矿的改扩建，为半连续工艺的发展提供了充分条件和必要条件。半连续开采工艺在露天煤矿中的应用首先应当确定煤矿的开采条件，根据煤矿的煤层厚度、坡度、岩石的软硬度确定开采工艺方案。一般半连续工艺系统方案有以下几种：单斗—卡车间断开采工艺；单斗—半移动式破碎站+带式输送机（排土机）半连续开采工艺；单斗—自移式破碎机+带式输送机（排土机）半连续开采工艺。根据煤矿的实际情况选用最具优势的开采工艺。确定开采工艺后即需选择设备，配备设备类型和数量。例如破碎机类型的选择，需综合考虑岩质性质、硬度，破碎机的类型、生产能力、外形尺寸、整机重量、结构类型及其他技术、经济、管理各方综合因素，并将各因素进行定性和定量分析，然后最终确定。综合各方因素半连续开采工艺一般采用辊式破碎机。再如排土机的选择，有带式排土机、采掘排土综合机组、多斗排土机等，选择排土机主要考虑排弃机的受料臂、卸料臂长度，相同前提下选择对地比压小，能独立行走的排土机，需要说明的是，带式排土机输送机多，相应的漏斗也多，有容易堵塞的缺点。开采工艺及设备都确定后，需要考虑在开采进行中可能出现的问题。对于冬季冻土层和树木杂物的处理：采用松土犁或钻机穿孔爆破，利于单斗和带式输送机的工作。越过冲沟问题的处理：采取重新拆铺的办法解决。横跨冲沟问题的处理：事先采用转载机、推土机将沟填上。总之，半连续开采工艺在我国露天煤矿的开采中应用的越来越广泛，各项技术也在不断完善进步中。但是因为大吨位矿用卡车多由外国引进，机械设备成本过高，与大型设备配套的机械设施较少等原因，使半连续开采工艺发展处于缓慢上升的阶段。露天煤矿的开采过程中应当尽可能的采用半连续开采工艺，以提高生产效率和生产质量，节能减排、保护环境，实现集约式生产。对于已经开采的矿山，在扩大规模或者改建过程中，将连续或间断的开采工艺改进为半连续开采工艺；对于新建矿山，一开始即采用半连续开采工艺。并且不断改进半连续开采工艺的技术，逐渐将固定式破碎机替换为半固定式或自移式破碎机。使我国露天矿开采逐渐向设备大型化和生产集约化，开采工艺综合化，运输方式多样化的方向发展。

参考文献：

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