勝利一號露天煤礦位于勝利煤田中西部,距錫林浩特市6km,建設(shè)規(guī)模為20MUa,分期建設(shè),一期10Mt/a于2003年開始傲前期工作,2004年礦建準(zhǔn)備施工,2007年6月30日試生產(chǎn)工作完成,具備一期工程竣工移交條件,截至2008年年底,已完成一期工程投資172931. 27萬元,為概算調(diào)整后一期概算總投資的63. 86%。
1 開采工藝
6號煤層是勝利一號主要的可采煤層,該煤層位于采場最下部,首采區(qū)開采深度達(dá)135—150m.開采深度大,煤炭運(yùn)輸距離長,開采運(yùn)輸成本大。針對6號煤運(yùn)輸方式,先后研究卡車運(yùn)煤方案、井巷輸煤方案、掩埋巷道輸煤方案及內(nèi)排土場提升輸煤方案,結(jié)合節(jié)能減排的精神,最終優(yōu)化、與建設(shè)單位交流、溝通,最終確定內(nèi)排土場提升輸煤方案,故在二期工程修改初步設(shè)計(jì)時剝離采用單斗一卡車開采工藝;5號煤層采用單斗一卡車+地面破碎站一帶式輸送機(jī)半連續(xù)開采工藝;6號煤層采用單斗一卡車+坑內(nèi)可移式破碎機(jī)一內(nèi)排土場設(shè)計(jì)提升帶式輸送機(jī)半連續(xù)開采工藝。
2 坑內(nèi)可移式破碎站及提升帶式輸送機(jī)的設(shè)置與移設(shè)
為提高系統(tǒng)的可靠性減少破碎站移設(shè)對生產(chǎn)的影響,坑內(nèi)可移式破碎站選用兩臺可移式破碎機(jī)。破碎設(shè)置在6號煤層底板上,卡車卸載平臺至破碎機(jī)站立水平高度6. 55m,卸載平臺利用剝離物壓實(shí)堆積而成。破碎機(jī)由推土機(jī)拖拽移設(shè)。為了盡可能減少內(nèi)排土場提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)置對剝離運(yùn)輸卡車內(nèi)排作業(yè)的影響,將提升帶式輸送機(jī)出入溝設(shè)置在內(nèi)排土場臺階中部區(qū)域,出入溝坡度為120,出入溝起點(diǎn)為內(nèi)排土場最上一個排土臺階頂面,終點(diǎn)為6號煤層底板。
隨著露天礦采掘工作線的推進(jìn),可移式破碎站及提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)需定期移設(shè),為了盡量減少可移式破碎站及提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的移設(shè)對卡車內(nèi)排作業(yè)的影響,設(shè)計(jì)確定系統(tǒng)一年移設(shè)一次,其破碎站在推進(jìn)方向上移設(shè)步距為年推進(jìn)度240m。對提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)采取換位前進(jìn)式移設(shè)和備用一條提升帶式輸送機(jī)的措施,其好處是光將備用提升帶式輸送機(jī)鋪設(shè)在新移設(shè)的出入溝內(nèi),投入運(yùn)行在拆除已有提升帶式輸送機(jī),做到移設(shè)不停產(chǎn)。
3 6號煤半連續(xù)工藝系統(tǒng)(可移式破碎站及出入溝提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng))投入使用時間、空間的論證
經(jīng)優(yōu)化提出了6號煤運(yùn)輸為自卸卡車+帶式輸送機(jī)聯(lián)合運(yùn)輸方式,即6號煤由工作面裝車-運(yùn)輸至布置在6號煤底板的可移式破碎系統(tǒng)-破碎后經(jīng)布置在內(nèi)排土場上的帶式輸送機(jī)系統(tǒng)提升至地表,按電廠需煤量,由地面生產(chǎn)系統(tǒng)對5煤、6煤進(jìn)行調(diào)配,運(yùn)往電廠或外運(yùn)裝車站。
3.1開采現(xiàn)狀
1)剝離運(yùn)輸系統(tǒng)
2008年年末地表位置推至10勘探線附近,剝離采用單斗一卡車開采工藝,其運(yùn)輸系統(tǒng)較簡單。剝離物經(jīng)單斗一卡車運(yùn)輸至南排土場、北排土場和沿幫排土場進(jìn)行分水平排棄。
2)采煤運(yùn)輸系統(tǒng)
5號煤層平均厚度為18. 16m,劃分2_3個臺階進(jìn)行開采,各臺階高度在4一8m,在工作面的5煤采用液壓挖掘機(jī)(斗容15 II13)采裝,載重91t自卸卡車運(yùn)輸。自卸卡車經(jīng)工作幫移動坑線、地面聯(lián)絡(luò)路運(yùn)往地面破碎系統(tǒng)一破碎后由帶式輸送機(jī)運(yùn)往外運(yùn)裝車站。
考慮到煤炭銷量是逐漸增加,6號煤的開采量也是循序漸進(jìn)的過程,目前在采掘場南側(cè)(6號煤賦存淺)已降深到6號煤,標(biāo)高約V887水平。
3.2 2009年剝采空間位置及開拓運(yùn)輸系統(tǒng)
1)剝離運(yùn)輸系統(tǒng)
地表位置推至10勘探線西側(cè)約445m處,剝離運(yùn)輸系統(tǒng)采用單斗一卡車開采工藝,與2008年剝離運(yùn)輸系統(tǒng)相同。
2009年總的剝離為28. 80Mm3,其中內(nèi)排量為2. 20Mt/a,需外排為26.6 Mm3,其中沿幫排土場外排量為20. 43Mm3,南排土場外排量為6. 17 Mmz。
2)采煤運(yùn)輸系統(tǒng)
為盡快降至6號煤層底板設(shè)置出入溝提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng),因此,2009年計(jì)劃出煤12.0Mt,其
中5號煤為4.0Mt,6號煤為8.0Mt。
2009年6號煤坑底位置西部推至7勘探線~8勘探線之間,北部推至23勘探線以北約110m,共劃分3個臺階,南側(cè)最低標(biāo)高約V845水平。北側(cè)最低標(biāo)高約820水平。
5號煤、6號煤運(yùn)輸為自卸卡車運(yùn)輸一工作面的移動坑線一端幫固定坑線一運(yùn)輸至地表南側(cè)一臺臨時破碎系統(tǒng)(緊鄰原地面破碎站系統(tǒng),原地面破碎站系統(tǒng)進(jìn)行改造),其中,破碎后由帶式輸送機(jī)運(yùn)往外運(yùn)裝車站,且5號煤、6號煤具有互換性。
2009年年末采場降深達(dá)到出露6煤底板。
3.3 2010年剝采空間位置及開拓運(yùn)輸系統(tǒng)
1)剝離運(yùn)輸系統(tǒng)
地表位置推至距14勘探線約330m處,剝離運(yùn)輸系統(tǒng)采用單斗一卡車開采工藝,與2009年剝離運(yùn)輸系統(tǒng)相同。
2010年總的剝離為38.40Mm3,其中內(nèi)排量0. 53Mt/a,需外排37. 87Mm3,其中沿幫排土場外排量為31.19Mm3,南排土場外排量為6.68Mm3。
2)采煤運(yùn)輸系統(tǒng)
2010年計(jì)劃出煤16Mt,其中5號煤、6號煤均為8Mt。
2010年采煤工作面繼續(xù)向北推進(jìn)至23勘探線以北約330m,共劃分3個臺階,最低標(biāo)高約V805水平。
根據(jù)電廠進(jìn)度計(jì)劃安排,2010年,神華電廠需煤量為1. OMt,因此5號煤運(yùn)輸為自卸卡車運(yùn)輸一十經(jīng)工作面的移動坑線-端幫固定坑線-運(yùn)至南側(cè)地表處改造后的地面破碎系統(tǒng)一5號煤破碎后有
1.0Mt由帶式輸送機(jī)運(yùn)往神華電廠,其余7.OMt由帶式輸送機(jī)運(yùn)往外運(yùn)裝車站;
6號煤運(yùn)輸為自卸卡車運(yùn)輸一經(jīng)工作幫的移動坑線-端幫固定坑線一運(yùn)至南側(cè)地表處臨時破碎系統(tǒng)一破碎后有8Mt由帶式輸送機(jī)運(yùn)往外運(yùn)裝車站,且5號煤、6號煤系統(tǒng)具有互換性。
2010年年末深部已形成空間可安排6號煤半連續(xù)系統(tǒng),即2010年年末建立在內(nèi)排土場上的運(yùn)輸6號煤的帶式輸送機(jī)已建成,破碎系統(tǒng)、帶式輸送機(jī)安裝、調(diào)試完成,2011年投入使用。
3.4 6號煤層半連續(xù)系統(tǒng)投入使用時間的優(yōu)化
2010年年末6號煤坑底位置西部推至6勘探線—7勘探線之間,北部推至23勘探線以北約330m。
在7月底坑內(nèi)6號煤底板出露部分已有足夠空間,8月初即可開始坑內(nèi)可移式破碎站及內(nèi)排土場提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的施工,靠近工作幫在6煤底板布置可移式破碎站;并且早投入6號煤實(shí)現(xiàn)卡車和膠帶聯(lián)合運(yùn)輸,投資運(yùn)營費(fèi)都省,但同時帶來對內(nèi)排的影響。設(shè)計(jì)對6號煤半連續(xù)系統(tǒng)投入時間作了兩個方案詳細(xì)的對比和技術(shù)分析如下:
一方案:2010年年末投入6號煤半連續(xù)系統(tǒng)
由于2011年6號煤層主要向北推進(jìn),到界后轉(zhuǎn)向西推進(jìn),2011年年末,坑底采煤臺階向西推進(jìn)40m.2012年及以后主要向西推進(jìn),根據(jù)產(chǎn)量規(guī)模的安排,2012年的推進(jìn)度約240m,但由于可移式破碎站和出入溝提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)不能及時跟進(jìn),從而影響2011-2012年的部分內(nèi)排空間。
二方案:2012年末投入6號煤半連續(xù)系統(tǒng)
由于2013年主要向西推進(jìn),因而可移式破碎站和出入溝提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)能及時跟進(jìn),不影響內(nèi)排,但同時帶來2011年一2012年6號煤運(yùn)輸運(yùn)距遠(yuǎn)(運(yùn)輸6號煤的自卸卡車從坑下運(yùn)輸至地面進(jìn)行破碎)。
6號煤層半連續(xù)系統(tǒng)使用投入時間一、二方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1,設(shè)備投資比較見表2。
由上表可以看出:
2011年,一方案投入6號煤半連續(xù)系統(tǒng),雖然在2011年影響2. 52Mm3剝離量需外排,兩方案在同一運(yùn)量,不同內(nèi)外排運(yùn)距的情況下,運(yùn)輸設(shè)備相差l臺載重220t的自卸卡車,而一方案的運(yùn)營費(fèi)比二方案的多857萬元;同時一方案的6號煤(13.OMt)即可采用坑內(nèi)單斗一卡車+坑內(nèi)破碎+帶式輸送機(jī)聯(lián)合運(yùn)輸?shù)姆绞,大大縮短了卡車運(yùn)輸?shù)木嚯x,也減少了載重91t運(yùn)煤卡車的數(shù)量,一方案比二方案減少14臺載重91t自卸卡車,而一方案的運(yùn)營費(fèi)比二方案的少6084萬元;因此,2011年,兩個方案從設(shè)備投資來看一方案比二方案少6181萬元(人民幣);從運(yùn)營費(fèi)用來看一方案比二方案少5227萬元,一方案較優(yōu)。
2012年,采煤工作線繼續(xù)向西推進(jìn)約240m,由于一方案的可移破碎站和出入溝提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)不能及時跟進(jìn),一方案2012年影響13. OMm3剝離量需外排,兩方案在同一運(yùn)量,不同內(nèi)外排運(yùn)距的情況下,運(yùn)輸設(shè)備分別為16臺(含2011年已有3臺)、13臺(含2011年已有2臺),相差2臺載重220t的自卸卡車,而一方案的運(yùn)營費(fèi)比二方案的多4420萬元;6號煤的運(yùn)輸與2011年基本相同,設(shè)備投資木需增加,而一方案的運(yùn)營費(fèi)比二方案的少6121萬元;因此2012年,兩個方案從設(shè)備投資來看一方案比二方案多3080萬元(人民幣);從運(yùn)營費(fèi)用來看一方案比二方案少1701萬元,一方案較優(yōu)。另外,對于二方案設(shè)備數(shù)量多,還存在所需定員多、備品備件多、維修量大和成本高等缺點(diǎn)。
綜合以上對2011-2012年對兩個方案的設(shè)備投資和運(yùn)營費(fèi)用對比得出:一方案比二方案設(shè)備投資少3101萬元,運(yùn)營費(fèi)用少6929萬元,因此設(shè)計(jì)確定本礦的6號煤半連續(xù)系統(tǒng)投入使用時間的確定為2010年年末,即2011年達(dá)產(chǎn)時6號煤運(yùn)輸為自卸卡車+帶式輸送機(jī)聯(lián)合運(yùn)輸方式。
3.5 2011年采空間位置及開拓運(yùn)輸系統(tǒng)
1)剝離運(yùn)輸系統(tǒng)
地表位置推至距14勘探線約185m處,剝離運(yùn)輸系統(tǒng)采用單斗一卡車開采工藝,與2010年剝離運(yùn)輸系統(tǒng)相同。
2011年總的剝離為48 Mrn3.其中內(nèi)排量為16Mm-/a,需外排為32Mm3,其中沿幫排土場外排量為27Mm3.南排土場外捧量為5Mn13。
2)采煤運(yùn)輸系統(tǒng)
2011年計(jì)劃出煤20Mt,其中5號煤為7Mt.6號煤各13Mt。
2011年采煤工作面繼續(xù)向北推進(jìn),到界后,向西推進(jìn),6號煤深部推至6—7勘探線,6號煤共劃分3個臺階,最低標(biāo)高約800水平。此時,設(shè)置在內(nèi)排土場上的出入溝提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)已形成并投入使用。
根據(jù)電廠進(jìn)度計(jì)劃安排.2011年,神華電廠需煤量為5.0Mt.因此5號煤運(yùn)輸為自卸卡車運(yùn)輸一經(jīng)工作面的移動坑線-端幫固定坑線-+運(yùn)至南側(cè)地表處改造后的地面破碎系統(tǒng)-5號煤破碎后有
5.OMt由帶式輸送機(jī)運(yùn)往神華電廠,其余2.0Mt由帶式輸送機(jī)運(yùn)往外運(yùn)裝車站;
6號煤運(yùn)輸為自卸卡車+帶式輸送機(jī)聯(lián)合運(yùn)輸方式,即6號煤經(jīng)工作面裝車-+運(yùn)輸至布置在6號煤層底板可移動式破碎系統(tǒng)-破碎后經(jīng)布置在內(nèi)捧土場上的帶式輸送機(jī)系統(tǒng)運(yùn)往外運(yùn)裝車站,且5號煤、6號煤系統(tǒng)具有互換性。
2011年二期達(dá)產(chǎn)時開拓運(yùn)輸系統(tǒng)如圖l所示。
3.6 2012年剝采空間位置及開拓運(yùn)輸系統(tǒng)
1)剝離運(yùn)輸系統(tǒng)
地表位置推至14勘探線西側(cè)約105m處,剝離運(yùn)輸系統(tǒng)采用單斗一卡車開采工藝,與201 1年剝離運(yùn)輸系統(tǒng)基本相同。
2012年總的剝離為48Mm3,其中內(nèi)排量為24Mm3/a,需外排為24Mm3,其中沿幫排土場外排量為24 Mrr13。
2)采煤運(yùn)輸系統(tǒng)
2012年計(jì)劃出煤20. OMt,其中5號煤為6.92Mt,6號煤為13. 08Mt。
2012年采煤工作面繼續(xù)向西推進(jìn),6號煤深部推至7—8勘探線,6號煤共劃分3個臺階,最低標(biāo)高約800水平。6號煤經(jīng)設(shè)置在內(nèi)排土場上的出入溝提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)、地面生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)往神華電廠或外運(yùn)裝車。
根據(jù)電廠進(jìn)度計(jì)劃安排,2012年,神華電廠需煤量為10. OMt,因此5號煤運(yùn)輸為自卸卡車運(yùn)輸-經(jīng)工作面的移動坑線一端幫固定坑線一運(yùn)至南側(cè)地表處改造后的地面破碎系統(tǒng)-*5號煤破碎后有
6. 92Mt由帶式輸送機(jī)運(yùn)往神華電廠,電廠所需10. OMt不足部分,由地面生產(chǎn)系統(tǒng)對6號煤進(jìn)行調(diào)配。
6號煤運(yùn)輸為自卸卡車+帶式輸送機(jī)聯(lián)合運(yùn)輸方式,即6號煤經(jīng)工作面裝車一運(yùn)輸至布置在6號煤層底板可移動式破碎系統(tǒng)--6號煤破碎后有3.08Mt由帶式輸送機(jī)運(yùn)往神華電廠,其余l(xiāng)OMt由帶式輸送機(jī)運(yùn)往外運(yùn)裝車站,且5號煤、6號煤系統(tǒng)具有互換性。
2012年6號煤工作面繼續(xù)向西推進(jìn)約240m,至2012年年末,受破碎站影響而減少的內(nèi)排量累計(jì)約15. 52Mm3。為了增加內(nèi)排空間,坑內(nèi)破碎站需要向前移設(shè),坑內(nèi)帶式輸送機(jī)需延長,而明設(shè)在內(nèi)排土場的提升帶式輸送機(jī)出入溝暫不移設(shè)。
3.7 2013年剝采空間位置及開拓運(yùn)輸系統(tǒng)
1)剝離運(yùn)輸系統(tǒng)
地表位置推至14勘探線西側(cè)約335m處,剝離運(yùn)輸系統(tǒng)采用單斗一卡車開采工藝,與2012年剝離運(yùn)輸系統(tǒng)相同。
2013年總的剝離為48Mm3,可實(shí)現(xiàn)全部內(nèi)排。
2)采煤運(yùn)輸系統(tǒng)
2013年計(jì)劃出煤20. OMt,其中5號煤為7.41Mt,6號煤12. 59Mt。
2013年采煤工作面繼續(xù)向西推進(jìn),6號煤深部推至8~9勘探線,6號煤共劃分3個臺階,最低標(biāo)高約V800水平。6號煤經(jīng)設(shè)置在內(nèi)排土場上的出入溝提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)、經(jīng)地面生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)配運(yùn)往神華電廠或外運(yùn)裝車。5號煤、6號煤的運(yùn)輸系統(tǒng)與2012年相同。
從2013年開始,內(nèi)排臺階向前跟進(jìn),坑內(nèi)可移式破碎站及提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)移設(shè)時間間隔,一年移設(shè)一次。
4結(jié)論
通過上述對坑內(nèi)可移式破碎站及提升帶式輸送機(jī)的設(shè)置與移設(shè)及開采現(xiàn)狀、2009-2013年采剝空間位置及開拓運(yùn)輸系統(tǒng)的投入時間和空間論證表明6號煤層半連續(xù)工藝系統(tǒng)設(shè)置所需空間的原因,2010年7月底,坑內(nèi)6煤底板出露部分已有足夠空間,8月初即可開始坑內(nèi)可移式破碎站及內(nèi)排土場提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的施工:靠近工作幫在6煤底板布置可移式破碎站;在內(nèi)排土場上做出提升帶式輸送機(jī)出入溝;安裝帶式輸送機(jī),并與可移式破碎站及地面帶式輸送機(jī)系統(tǒng)相連接。2010年年底前,可移式破碎站及提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)即可全部建成并調(diào)試完畢。2011年,系統(tǒng)投入使用,擔(dān)負(fù)6號煤的破碎、運(yùn)輸任務(wù)。2012年,為了增加內(nèi)排空間,坑內(nèi)破碎站需要向前移設(shè),坑內(nèi)帶式輸送機(jī)需延長,而明設(shè)在內(nèi)排土場的提升帶式輸送機(jī)出入溝暫不移設(shè),從2013年開始,內(nèi)排臺階向前跟進(jìn),坑內(nèi)可移式破碎站及提升帶式輸送機(jī)系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)移設(shè)時間間隔,一年移設(shè)一次。



