拉铲倒堆工艺采掘带宽度优化研究

拉铲倒堆工艺是一种先进的露天开采工艺,它集采掘、运输与排土3项作业于一体,如果地质和生产条件允许使用拉铲,则拉铲倒堆工艺优于其他挖掘和运输系统。针对拉铲倒堆剥离工艺,以拉铲作业工作量最大化为原则,进行采掘带宽度优化。采掘带宽度主要与拉铲的回转角度有关,以此来建立采掘带宽度与工作总时间的函数关系。通过对该函数的分析,确定合理的采掘带宽度为40-60 m。同时,为了达到较好的抛掷爆破效果,并参考国内外的经验,最终选取采掘带宽度为40 m。

拉铲倒堆开采工艺优化系统在露天煤矿的应用

介绍了拉铲倒堆开采工艺优化系统功能和优化方法。以黑岱沟露天煤矿为应用实例,利用该系统对设计院提出的推荐方案(即剥离台阶宽度为60 m,台阶高度45 m)进行优化研究,并与设计院设计结果进行对比分析,优化研究结果表明,总费用比设计院减少377万元,拉铲斗容减小2.3 m3,臂长缩短7.3 m,该系统可靠实用,可作为拉铲倒堆开采工艺系统优化的决策支持工具。

拉铲倒堆开采工艺推土机降段高度优化

针对我国露天煤矿地质赋存特点,提出露天煤矿上部剥离物和煤层采用某些开采工艺,最下部煤层上部的剥离物部分或者全部采用拉铲倒堆开采工艺。采用拉铲倒堆开采工艺时,倒堆剥离台阶采用抛掷爆破方式,将一部分剥离物直接抛掷到内排土场;然后配备大功率的推土机扩展平台,降低倒堆台阶高度;最后由拉铲将剩余的剥离物直接倒排至采空区。在抛掷爆破条件下,得到了推土机的推土距离与倒堆台阶宽度和推土机降段高度的近似关系。以年作业总费用最小为优化目标,提出了拉铲倒堆开采工艺推土机降段高度的优化模型。

拉铲倒堆开采工艺优化系统及其应用

为了对露天煤矿拉铲倒堆开采工艺系统进行优化,开发了拉铲倒堆开采工艺优化系统(OSDST)。以SL露天煤矿为应用实例,采用OSDST对SY设计院提出的3个开采方案进行了优化研究。结果表明,方案Ⅱ的优化结果优于其它两个方案,推荐为该矿拉铲倒堆开采作业方案。即倒堆剥离台阶高度45m,采掘带宽度60m,采用抛掷爆破,两台D10R580HP推土机降段16m,拉铲采用作业半径91.7m、勺斗容积72.7m3的1570WS型拉铲,年剥离台阶实体总量为17.2Mm3。通过与SY设计院方案综合对比,方案Ⅱ的优化结果总费用减少751.2万元,拉铲斗容减小10.7m3,臂长缩短14.3m,验证了OSDST系统的可靠性和实用性。

论我国露天煤矿拉斗铲倒堆工艺应用前景

文章从拉斗铲倒堆工艺特点及适用条件入手,分析了我国已探明露天煤田适合拉斗铲倒堆工艺的前景,并阐述了针对我国露天矿煤田特点采用拉斗铲倒堆工艺值得注意研究的几个问题。

拉铲倒堆开采工艺拉铲臂长和斗容的优化模型

根据我国露天煤矿地质赋存特点,提出了拉铲倒堆开采工艺的联合作业方式,即露天煤矿上部剥离物和煤层采用某些开采工艺,最下部煤层上部的剥离物部分或者全部采用拉铲倒堆开采工艺。采用拉铲倒堆开采工艺时,倒堆剥离台阶采用抛掷爆破方式,将一部分剥离物直接抛掷到内排土场;然后,配备大功率的推土机扩展平台,降低倒堆台阶高度;最后,由拉铲将剩余的剥离物直接倒排至采空区。在爆堆形状一定、推土机降段高度一定时,综合考虑拉铲制造价格和剥离工程量等因素,提出了长臂小斗和短臂大斗两种拉铲设备选型方案,提出了拉铲臂长和斗容的优化模型。

拉铲倒堆开采工艺优化系统的设计与实现

拉铲倒堆开采工艺优化涉及因素众多。目前,优化工作主要在AutoCAD中手工模拟,其缺点是计算精度低、参选方案少、设计周期长、难以做出优化选择。根据我国露天煤矿地质赋存特点,采用Microsoft公司的Visual Basic 6.0程序设计语言、Access 2003数据库,并集成了Microsoft Excel2003和AutoCAD 2004等软件,开发了"拉铲倒堆开采工艺优化系统"。该系统的开发,既可以加强我国对拉铲倒堆开采工艺的研究,又可为工程设计提供可视化的决策支持工具。

露天矿拉斗铲倒堆工艺作业方式与参数优化

以物料流量流向优化理论与工艺系统模拟为基础,提出重心圆投影模型与拉斗铲倒堆工艺流量流向优化模型,通过规划物料最优的原始分布状态、优化物料的迁移次序与路径实现倒堆工艺效率的提高。以黑岱沟露天矿为实例对所提出的理论进行了应用研究,构建了重心圆投影模型的作业单元体三维模型,计算了不同作业内容、不同作业环节条件下,设备作业循环耗时概率分布的拟合函数,模拟计算结果显示:拉斗铲作业旋转角度与耗时符合凹函数非线性关系,应采用"差距排弃"作业方式;拉斗铲作业平盘高度约为13 m时,设备实际作业效率最高;排土空间充足条件下拉斗铲无需额外自行拓展平盘。

黑岱沟露天煤矿拉斗铲倒堆工艺与单斗—卡车间断工艺的经济性比较

在介绍黑岱沟露天煤矿的基本情况以及拉斗铲倒堆工艺的引进及运行情况的基础上,重点分析黑岱沟露天矿拉斗铲倒堆工艺和单斗—卡车工艺两种生产系统的组成,并对各环节进行的运行成本进行比较,找出拉斗铲倒堆工艺具有的经济性优势,凸显出其在我国广阔的应用前景。

综合开采工艺下运煤通道的设置

黑岱沟露天煤矿采用综合开采工艺,在煤层顶板上部岩石(40 m)采用拉斗铲倒堆开采工艺,煤层采用单斗—卡车—半固定破碎站—带式输送半连续开采工艺,上部拉斗铲倒堆开采工艺对下部运煤通道布置相互制约。根据黑岱沟露天煤矿的具体条件,提出了8种可行的运煤通道设置方式,分别对其进行了优缺点分析,给出了黑岱沟露天煤矿中部沟运煤方案、端帮单沟运煤方案、端帮双沟运煤方案,并对其优选。

大型露天煤矿拉铲开采工艺参数的计算方法

根据我国露天煤矿地质赋存特点,提出了拉铲倒堆开采工艺的联合作业方式,即露天煤矿上部剥离物和煤层采用某些开采工艺,最下部煤层上部的剥离物部分或者全部采用拉铲倒堆开采工艺。采用拉铲倒堆开采工艺时,倒堆剥离台阶采用抛掷爆破方式,将一部分剥离物直接抛掷到内排土场;然后配备大功率的推土机扩展平台,降低倒堆台阶高度;最后由拉铲将剩余的剥离物直接倒排至采空区。分析了露天煤矿拉铲开采工艺主要开采参数的确定原则,给出了主要参数的计算方法。