1、浅谈黑岱沟露天煤矿二条区破碎站位置的选择摘要:破碎站是露天煤矿原煤生产系统中的重要环节,其位置的确定对露天煤矿的生产运营会产生重要影响。本文结合黑岱沟露天煤矿生产现状,通过对比南、北帮两个破碎站位置方案的特点,综合比较多种影响因素,确定出最佳的方案。 关键词:露天煤矿破碎站选择 中图分类号:X752 文献标识码:A 1 前言 黑岱沟露天煤矿隶属于神华集团准格尔能源有限责任公司,是我国自行设计、自行施工的特大型露天煤矿,位于准格尔煤田中部,设计开采范围 42.36km2,境界内可采原煤储量 14.98 亿 t,原设计原煤生产能力12Mt/a, 2003 年开始进行吊斗铲工艺技术改造,改造完成后,
2、设计原煤生产能力达到 20Mt/a。2011 年,再次实施扩能改造,设计原煤生产能力29Mt/a。依据黑岱沟露天煤矿采剥工程规划,从 2011 年底开始进入转向期,黑岱沟露天煤矿采剥工作将逐步由首采区过度到二采区,2016 年底首采区开采完毕采剥工程彻底转入二条区。在转向期间,为了满足首采区原煤生产需要,现有的原破碎站系统需沿现推进方向移设一次,即现3#、4#破碎站沿西端帮向南移动,距目前的位置约 2km,距现 1#、2#破碎站约 500m,初步设定 2011 年底移设,2012 年 3 月份一台投入使用,6月份另一台投入使用。二采区服务年限将达到 15 年以上,破碎站及原煤运输系统位置的选择
3、对露天煤矿的原煤生产将产生重要影响,直接关系到经济效益。本文依据黑岱沟露天煤矿生产现状,提出破碎站及运煤系统布置于二采区南帮和北帮两个方案,将从多个方面进行比较,并作出优化选择。 2 提出布置方案 为了保证原煤生产的接续,2016 年底,首采区煤全部出完,两套系统的 4 台破碎站需完成移设,生产正常接续。由于黑岱沟露天煤矿内排土场空间不足,故破碎站及原煤运输系统布置于内排土场不合理,只能选择将破碎站布置于采场端帮,无论布置于南帮或北帮,二采区破碎站及运煤系统的初始位置布置都将按以下方式布置,即二条区的第一套破碎系统(1#、2#破碎站)位于首采区与二采区的交界处,运煤出入沟(通道)沿二条区拉沟位
4、置布置。第二套系统(3#、4#破碎站)设置于距第一套系统 300m 处,即位于运煤通道移设后的沟口处。依据黑岱沟露天煤矿的实际生产情况,破碎站的位置主要有两种方案,即:方案 1,破碎站位于南帮哈矿内排土场,水平标高 1130。方案 2,破碎站位于北帮三采区,水平标高 1200。见图 1、图 2。 图 1 破碎站布置在南帮 图 2 破碎站布置在北帮 3 破碎站位置选择 3.1 破碎站布置原则 破碎站位置的选择应坚持以下几点原则: 生产工艺系统简单,易于管理; 投资少,运行成本低,经济效益好; 利用成熟技术,满足生产接续要求。 3.2 两种方案的特点 3.2.1 南帮方案(简称方案 1) 破碎站位
5、于南帮哈矿内排土场,水平标高 1130。运煤胶带在现系统的基础上延长至首采区南部边界,与二采区南段帮运煤胶带相连。本方案运煤胶带自破碎站至原煤仓的总长度为 7.8 km,卡车运煤运距为1.25km,具体布置见图 1。 本方案具有以下特点: 优点: 1.直接延长首采区系统,有利于生产组织。 2.胶带系统位于采场道路系统外部,与剥离运输道路交叉少。 3.与破碎站设置于北帮相比,南帮水平标高较低,运煤卡车少克服70 米高程,运煤坡道坡度按 8%计算,减少了卡车运煤距离 875m。 缺点: 1.破碎站地基位于哈矿内排土场内,地面存在下沉的可能,地基不稳定。 2.与破碎站设于北帮相比,运煤胶带增加 3.
6、1 公里,造成胶带运输成本增加。 3.内排土场内部存在空隙,雨水容易进入排土场内部,不利于边坡稳定,影响破碎站的安全。 3.2.2 北帮方案(简称方案 2) 方案 2:破碎站位于北帮三采区,水平标高 1200。运煤胶带系统重新铺设,从储煤场过首采区端帮路,经过首采区内排土场,与二采区北段帮运煤胶带相连。破碎站与端帮运煤胶带之间通过明沟或井巷工程内的运煤胶带相连。本方案运煤胶带自破碎站至原煤仓的总长度为 3.9 km,卡车运煤运距为 2.1km,具体布置见图 2。 本方案具有以下特点: 优点: 1.破碎站地基位于原始地层,地基稳定。 2.与破碎站设于南帮相比,节省运煤胶带运距 3.9 公里,降低
7、胶带运输成本。 3.破碎站边坡稳定。 缺点: 1.需重新布置系统,不利于生产组织。 2.胶带系统位于采场道路系统内部,1200 水平以上剥离台阶需外扩破碎站场平宽度,造成剥离量增加。 3.与南帮相比,北帮水平标高较高,增加高程 70 米,增加了卡车运煤距离 875m。 4.北帮原始地表标高在 1250 左右,高于端帮运输道路,将破碎站布置于 1200 水平或其下方位置时,影响内排空间。 5.运煤胶带与 1200 水平以上运输道路交叉,需在端帮开拓井巷工程用于运煤,成本增加。 4 结束语 经进一步研究分析,方案 1 存在土建基础处理难度大、稳定性差、投资高等较大不足和问题。为弥补上述不足,方案
8、2 与方案 1 相比具有以下优势: 一、破碎站设在原状土岩的硬帮上,与设在南帮(即由哈尔乌素内排土形成的松软帮)上相比,基础处理的技术难度低,稳定性、安全性好,工程量小,移设周期短,投资抵。据初步估算,每座破碎站约能节省投资 7000 万元。 二、破碎站设在北帮,输煤带式输送机可直接横跨黑岱沟矿内排土场,与南帮方案相比,减少运输距离约 3.9 公里,以运输量 2900 万吨/年计,每年可节省运营费约 3300 万元。 三、哈尔乌素矿可部分压帮内排,平排到 1165 水平,过渡年内可为哈矿解决约 1600 万立方米内排量及减少 800 米运距,缓解哈矿外排土紧张的局面;同时为黑矿解决约 5500 万立方米的内排量。 参考文献 1李军才深凹露天矿山间断一连续运输工艺的研究J中国矿业,2002(11) 2 彭世济,张达贤,习永峰露天矿连续和半连续开采工艺M北京:煤炭工业出版社,1991 3李新旺,段起超,张瑞新,刘宪权,李志英安太堡露天矿半固定式破碎站布设水平的优化J中国矿业大学学报,2006(6) 作者简介:梁勇(1979 -) ,助理工程师,2004 年毕业于内蒙古科技大学采矿工程专业,现在神华准格尔能源有限责任公司生产指挥中心从事调度工作。