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1、第31卷第5期 中国矿业大学学报 Vol.31No.52002年9月 JournalofChinaUniversityofMining&TechnologySep.2002文章编号:100021964(2002)0520341203倒堆剥离拉斗铲规格选择——露天矿倒堆剥离开采方法系列论文之二1211张幼蒂,郭昭华,杨云浩,魏 强(1.中国矿业大学能源科学与工程学院,江苏徐州 221008;2.神华集团准格尔能源公司,内蒙古呼和浩特 010300)摘要:露天
2、矿倒堆剥离拉斗铲规格选择的核心是确定勺斗容积和线性尺寸.拉斗铲选择涉及矿床赋存条件、露天矿年产量要求及剥采作业多项因素,传统方法难以做出优化选择.提出了拉斗铲选择的基本思路与方法,在系统分析与初步选型的基础上,采用计算机模拟技术,可对拉斗铲类型、规格、台数等做出选择,并对拉斗铲作业方式、剥离台阶开采参数等技术要素进行综合优化决策.关键词:倒堆剥离;拉斗铲;规格;选择中图分类号:TD824.3文献标识码:A 露天矿倒堆剥离用拉斗铲属巨型设备,它集剥年推进速度,初步确定倒堆剥离台阶高度,得出拉73离的采掘、运输和卸载
3、为一体,年剥离量以10m斗铲应承担的年剥离量.然后粗算拉斗铲勺斗容计.积,进而参照已有拉斗铲系列规格,由勺斗最大悬针对具体矿山的需要,拉斗铲的选择应回答:吊质量选择拉斗铲臂架长度及倾角.初选拉斗铲方1)勺斗容积,2)作业半径,3)挖掘深度,4)卸载高度案可能不止1个.等主要问题.其中尤以前2项,即拉斗铲勺斗容积第2步:按照上述初步选择的拉斗铲及其作业[1～3]及作业半径的选择更为基本.方式,建立计算机模型进行模拟开采,得出剥离工拉斗铲选择所涉及的因素甚广,主要有:作面的一系列参数,进而对初选拉斗铲进行验算,1)床赋
4、存条件,如煤层倾角、煤层厚度、剥离或做必要的修改、补充.如有必要,上述迭代步骤可物厚度等;继续进行,直至得出满意的结果.2)露天矿年产量要求;第3步:按照已选定的拉斗铲规格及作业方3)剥离物为坚硬物料时的爆破效果;式,对不同开采参数(如剥离台阶高度、采掘带宽度4)拉斗铲台数及作业方式(如单铲或双铲作等)进行敏感性分析,以检验或修改上述参数.业,是否采用扩展平台作业方式,是否采用上挖式1.2 拉斗铲勺斗容积的初步选择超前工作面方式,是否采用排土场再倒堆方式,等露天矿工作线年推进速度等);Ap5)剥离工作面尺寸(如剥离
5、台阶高度、采掘带v=,(1)hcLC宽度等);式中:Ap为露天矿毛煤原产量,töa;hc为煤层厚6)设备来源(涉及不同厂商制造的设备系列,度,m;L为采煤工作线长度,m;C为煤层平均容采用或改造旧有设备的可能性等).3重,töm.1 拉斗铲选择的基本思路与方法年剥离量为1.1 拉斗铲规格选择的步骤As=HL′v,(2)第1步:根据采煤年产量的要求,计算工作线式中:H为剥离段高,m;L′为剥离工作线长度,m.收稿日期:20020114作者简介:张幼蒂(19342),男,山东省济南市人,中国矿业大学教授,博士生导师,从
6、事露天开采和矿业系统工程研究.©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net3 中国矿业大学学报 第4231卷 拉斗铲计算斗容堆率G,初选拉斗铲时只能估计,待进一步准确确V0=AsöA0,(3)定L及G值后,再返回检查初选结果是否可行,并进行必要的修正.式中:A0为单位斗容的年生产能力(国际经验数字33
7、3为此,我们采用计算机模拟开采技术,有利于A0=20～32万mö(m·a),平均按25～26万mö3综合考虑多项因素,通过必要的反复迭代运算,得(m·a)估算).出综合优化结果.考虑抛掷爆破及重复倒堆两项因素后,拉斗铲①2.2 拉斗铲模拟开采数学模型的建立斗容模拟开采数学模型流程图见图1.其若干要点V=V0(1-L+G),(4)如下:式中:L为爆破有效抛掷系数;G为拉斗铲重复倒堆率,或称再倒堆系数.1.3 拉斗铲臂架规格的初步选择在厂商提供的拉斗铲设备规格表中,有额定悬挂荷重(RatedSuspensionLoad
8、)一项,可以按照额定斗容来选择所需的斗臂规格.所需悬挂荷重W=VU,(5)3式中:U为单位斗容荷重,可按2.97töm计算.3此处单位斗容荷重2.97töm系由下述两项3组成:1)勺容自重,介于0.89～1.25töm之间,可3按1.19töm计;2)松散物料容重,参照多种剥离3物料的实体容重及其松胀系数,按1.78töm[2]计.对于某一型号的拉斗铲,根据
