特大型露天矿原煤运输系统优化与实践

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1、特大型露天矿原煤运输系统优化与实践陈永辉（中煤平朔集团有限公司，山西朔州036006）[摘要]安太堡露天矿采用端帮布置原煤运输巷道，创造性改革半连续生产工艺，使岩土剥离与原煤运输系统分开设置，互不影响，减少外排，实现双环内排；充分利用带式输送机技术成熟，生产能力大，可集中控制的特点，满足扩能改造的需求，经济效益、社会效益明显，应用前景广泛。[关键词]特大型露天矿原煤运输系统优化1概况平朔矿区位于山西省朔州市境内，是国内首座单一露井联采亿吨大矿区，是继神东之后我国第二个年产亿吨原煤的大矿区。安太堡露天矿位于平朔矿区中部，设计规模15.33Mt/a，平均剥采比5.6m

2、3/t，1987年9月建成投产。安太堡露天矿区包括安太堡合作区、安太堡二号及安太堡扩大区三个勘探区，位于宁武煤田北端，其行政区划隶属平鲁区，东西长3.9km～6.4km，南北宽2.4km～6.9km，面积33.3km2。安太堡露天矿有三个主采煤层，从上到下依次为4#煤、9#煤和11#煤，其中：4煤厚度5.10～15.90m，平均10.5m；9煤厚度6.72～18.60m，平均12.8m；11煤厚度0.95～6.50m，平均2.90m。设计采用“电铲—卡车”间断工艺，台阶划分为15m标准台阶，煤层单独划分，4#煤层以下采用倾斜和水平相结合的方式，穿孔采用250m牙轮

3、钻机，爆破方式为ANFO导爆索非电起爆、深孔爆破，排土方式为推土机边缘排土。目前，安太堡露天矿已采完Ⅰ采区和Ⅱ采区，正在剥采Ⅲ采区，推进方向为由西向东。随着工作面不断向前推进，受卡车运距过长、排土空间受限，设备运营维护成本逐年上升，产能提升受限等因素的影响，原煤运输系统扩能改造势在必行。2原煤运输系统存在的问题分析2.1卡车运距逐年增大安太堡矿原煤运输系统在投产初期采用“电铲—卡车”间断工艺，2000年后经改造采用“电铲—卡车—半固定破碎站—带式输送机”半连续工艺，虽然该方式具有建设速度快、机动灵活等优点，但随着矿井剥采工程向Ⅱ采区、Ⅲ采区发展过度，原有半固定破碎

4、站距离采煤工作面越来越远，2007年自卸卡车运距已达到4.00km以上，严重影响运煤卡车效率，燃油消耗量大，影响经济效益。2.2运输设备急需更新换代安太堡露天矿已经安全生产20多年，原购置的运输设备早已到报废年限，正处于设备更新时期。而露天矿使用的电铲、卡车等大型设备主要依赖进口，设备购置费用、维护费用居高不下，根据测算自卸卡车运行成本占总成本的一半以上。而带式输送机及控制系统技术越来越成熟，增强了半连续工艺在生产过程中的可靠性。根据调查统计，带式输送机运输成本一般为0.24元/t·km～0.40元/t·km，而自卸卡车运输费用一般在1.30元/t·km，前者仅为

5、后者的1/3左右。2.3内排空间受限采用“电铲—卡车—半固定破碎站—带式输送机”半连续工艺，矿山开拓运输系统复杂，排土与原煤运输相互之间存在干扰，随着采煤工作面向前推进，半固定破碎站需要定期移设。半固定破碎站如果布置在矿坑外，原煤运输距离远，剥离岩石能够实现双环内排；而布置在矿坑内部，需留带式输送机原煤运输通道，运输通道以上的剥离仅能够进行单环内排，这将增大外排工程量，占用大量土地，对环保、土地复垦均存在不利影响。2.4产能提升能力不足原有的半固定破碎站内3台MMD1800t/h破碎机，已不能满足扩能后25.00Mt/a生产能力的需要。而原煤运输距离随着开拓范围的

6、不断扩大，将远远大于卡车合理的经济运输距离，要满足扩能的要求，自卸式卡车数量需要不断增加，从而使运营费用大幅度增加。3原煤运输巷道布置优化方案针对上述问题，考虑到安太堡露天矿剥采现状，借鉴井工矿主运系统使用大运量、高带速、PLC集中控制带式输送机的成功经验，通过对安太堡露天矿原煤运输系统技术改造可行性研究与论证，设计在露天矿端帮煤层内开凿随剥采工作面的推进而同步延伸的端帮巷道，该巷道一端通过溜井或联络巷与露天矿坑连通，另一端通过斜井与地面运输系统连通，即由联络巷（溜井）、端帮巷道、斜井组成的井巷工程通过铺设带式输送机就形成了不通过地面而将煤炭运出采场的连续式原煤运

7、输系统（原煤运输巷道优化布置如图1）。图1安太堡矿原煤运输巷道优化布置示意图3.1井筒布置为了减少运输通道工程量及简化地面带式输送机运输系统，根据地形和露天矿开采方式及运输条件，结合地面已有带式输送机位置，运输通道入口设在安家岭二号井工矿工业场地附近。一号主斜井井口位置选在安家岭二号井工矿副斜井西北方向173m处，井口高程1307.4m，井筒提升方位角205°。二号主斜井井口位置选在一号主斜井井口位置东南方向32m处，井口高程1307.3m，井筒提示方位角270°，井筒倾角为11°。二段主暗斜井井筒倾角12°，井筒提升方位角205°。回风立井井口位置选在钻孔J11

8、0西南方向