安太堡露天煤礦設(shè)計規(guī)模15.33Mt/a，1987年9月10日建成投產(chǎn)。目前該礦剝離采用單一的單斗卡車開采工藝，采煤為單斗鏟一卡車一半固定破碎站 帶式輸送機(jī)工藝。此工藝雖然在初期具有建設(shè)速度快、機(jī)動靈活等優(yōu)點，但是由于主要設(shè)備靠引進(jìn)，卡車消耗大量的燃油，因國際、國內(nèi)原油價格的持續(xù)走高以及供應(yīng)緊張，已經(jīng)嚴(yán)重影響該礦的正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。另外從開始建設(shè)到現(xiàn)在，投入的運輸設(shè)備已經(jīng)使用近20年，早已達(dá)到更新年限。為此，安太堡露天煤礦目前迫切需要利用設(shè)備更新的契機(jī)，對影響露天煤礦經(jīng)濟(jì)效益較大的原煤開采工藝進(jìn)行技術(shù)改造。
為了使安太堡露天煤礦的原煤運輸系統(tǒng)的改造工程做到投資少、效益高，符合環(huán)境保護(hù)要求，需要對原煤開采工藝進(jìn)行探討。
1、原煤生產(chǎn)成本高的原因
通過對該礦原煤開采成本的分析，得出該礦原煤生產(chǎn)成本居高不下的主要原因是：
(1)目前運輸原煤的卡車運輸距離遠(yuǎn)，使用卡車數(shù)量多，而大型卡車及其備品、備件及輪胎主要依賴進(jìn)口，同時卡車更新周期短，消耗燃油多。
(2)隨著采煤工作線的向前推進(jìn)，半固定破碎站需要定期移設(shè)。半固定破碎站布置位置，不外乎布置在露天坑內(nèi)部和布置在露天坑外，如果布置在露天坑外，原煤運輸距離遠(yuǎn)，而剝離巖石能夠?qū)崿F(xiàn)雙環(huán)內(nèi)排。而布置在露天坑內(nèi)部，需要留
帶式輸送機(jī)原煤運輸通道，因此運輸通道以上的剝離僅能夠進(jìn)行單環(huán)內(nèi)排。半固定破碎站無論布置在露天坑內(nèi)或外坑都不能給露天煤礦帶來最佳的經(jīng)濟(jì)效益。
針對上述問題，希望找到一種既能夠采用運輸費用低廉的帶式輸送機(jī)代替卡車運輸，又不影響上部剝離內(nèi)排和上部剝離系統(tǒng)正常生產(chǎn)的原煤開采工藝。本文提出的單斗鏟 自移式破碎站一工作面帶式輸送機(jī)端幫運輸平硐帶式輸送機(jī)主斜井帶式輸送機(jī)一地面帶式輸送機(jī)運輸系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)上述要求。
2.4號煤層的開采工藝系統(tǒng)
在4號煤底板的開采工作平盤上布置1臺P&H2800單斗鏟、1臺自移式破碎站和1臺運量為1800t／h、帶寬1400mm的雙軌移置式帶式輸送機(jī)。其開采流程為：斗容25.4 m3的單斗鏟將穿孔爆破后的4號煤裝到自移式破碎站的受料斗，受料斗內(nèi)的煤經(jīng)重型板式給料機(jī)將煤給到破碎機(jī)內(nèi)，破碎機(jī)將煤破碎成≤300 mm的煤塊后，通過自移式破碎站的卸料帶式輸送機(jī)將煤卸到采煤工作面雙軌移置式帶式輸送機(jī)上的受料車內(nèi)，雙軌移置式帶式輸送機(jī)將煤轉(zhuǎn)載到端幫平硐半固定式帶式輸送機(jī)上，端幫平硐半固定式帶式輸送機(jī)將煤轉(zhuǎn)載到主斜井固定式帶式輸送機(jī)上，最后通過地面固定式帶式輸送機(jī)將煤轉(zhuǎn)載到現(xiàn)有的架設(shè)在M201帶式輸送機(jī)上的二級破碎機(jī)，經(jīng)二級破碎機(jī)將煤破碎到150 mm以下粒度后，通過M201、M202帶式輸送機(jī)系統(tǒng)將煤運到選煤廠的儲煤場，從而進(jìn)入現(xiàn)有選煤系統(tǒng)。隨著采煤工作面的向前推進(jìn)，采煤工作面的雙軌移置式帶式輸送機(jī)也將隨著向前推進(jìn)，而端幫平硐的半固定式帶式輸送機(jī)卻按經(jīng)濟(jì)的要求向前移設(shè)，為此，在這2臺帶式輸送機(jī)之間將增加1臺半固定帶式輸送機(jī)用于二者的銜接；同時，主斜井固定式帶式輸送機(jī)的機(jī)尾也將向后延伸，延伸到技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的長度后，再搭接另一臺固定式帶式輸送機(jī)，總共搭接2臺固定式帶式輸送機(jī)后，才到最終的帶式輸送機(jī)長度。
3.9號煤層和11號煤層的開采工藝系統(tǒng)
在9號煤和11號煤底板的開采工作平盤上各布置1臺P&H2800單斗鏟和1臺自移式破碎站，僅在9號煤底板的開采工作平盤上布置1臺運量為3 600t／h、帶寬1600mm的雙軌移置式帶式輸送機(jī)。9號煤的開采流程為：斗容25.4 m3的單斗鏟將穿孔爆破后的9號煤裝到自移式破碎站的受料斗，受料斗內(nèi)的煤經(jīng)重型板式給料機(jī)將煤給到破碎機(jī)內(nèi)，將煤破碎到≤300mm塊度后，通過自移式破碎站的卸料帶式輸送機(jī)將煤卸到采煤工作面雙軌移置式帶式輸送機(jī)上的受料車內(nèi)，雙軌移置式帶式輸送機(jī)將煤轉(zhuǎn)載到端幫平硐半固定式帶式輸送機(jī)上，再通過端幫平硐半固定式帶式輸送機(jī)將煤轉(zhuǎn)載到主斜井固定式帶式輸送機(jī)上，最后通過地面固定式帶式輸送機(jī)將煤轉(zhuǎn)載到現(xiàn)有的架設(shè)在Ml01帶式輸送機(jī)上的二級破碎機(jī)，經(jīng)二級破碎機(jī)將煤破碎到150 mm以下塊度后，通過Ml01帶式輸送機(jī)系統(tǒng)將煤運到選煤廠的儲煤場，從而進(jìn)入現(xiàn)有選煤系統(tǒng)。11號煤的開采流程基本上同9號煤的開采流程，不同的是：工作面自移式破碎站將煤破碎到≤300 mm塊度后，通過自移式破碎站的卸料帶式輸送機(jī)將煤卸到轉(zhuǎn)載概機(jī)，過轉(zhuǎn)載機(jī)將11號煤轉(zhuǎn)載至鋪設(shè)在9號煤底板的雙軌移置式帶式輸送機(jī)上的受料車內(nèi)，后續(xù)系統(tǒng)同9號煤的運輸。
安太堡露天煤礦擴(kuò)能改造后達(dá)產(chǎn)年采煤工藝系統(tǒng)工藝流程如圖1。
4、經(jīng)濟(jì)效益比較
經(jīng)過改擴(kuò)建的自移式破碎站方案與現(xiàn)有的半固定破碎站方案，在設(shè)備、工程項目方面的經(jīng)濟(jì)技術(shù)計算與比較，自移式破碎站方案將新增投資32 993萬元，年營運費7480萬元，半固定破碎站新增投資30285萬元，年營運費12606萬元。
從技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可以看出，雖然自移式破碎站方案較半固定破碎站方案投資多近3 000萬元，但是年生產(chǎn)營運成本可節(jié)省5 126萬元，多投入的費用僅半年就能夠回收，僅此就能夠獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。如果考慮半固定破碎站及留溝占用露天煤礦的內(nèi)排空間，以及由此引起上部剝離系統(tǒng)的單環(huán)內(nèi)排，增加內(nèi)排運輸距離而增加生產(chǎn)費用的話，單斗鏟一自移式破碎站一工作面帶式輸送機(jī)端幫運輸平硐帶式輸送機(jī)主斜井帶式輸送機(jī)一地面帶式輸送機(jī)（自移式破碎站方案）開采工藝方案能夠獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
