1、1露天煤矿薄煤层开采工艺方法探究摘 要：从目前露天煤矿薄层的开采工艺来看，有三种开采工艺。影响露天煤矿薄层开采的因素较多，如何根据上述因素选择合理的开采方案成了当前亟待解决的问题，以层次分析法为基础结合影响露天煤矿薄层开采的影响因素建立层次分析模型来对开采工艺的选择进行决策，实践证明采用该方法来选择的开采工艺在实践中取得了较好的经济效益。关键词：露天煤矿 薄层 开采工艺 层次分析法 1.引言 随着露天采矿工艺和设备的现代化，露天薄煤层开采已经取得了巨大的技术进步，煤矿资源的回收率不断提高，采矿的效率逐步提高。对薄煤层进行开采能够使得我国有限的煤炭资源得到充分的应用，将煤矿开采的年限大大的延长了
2、。薄煤层的开采技术关键是采选设备的选型，采选设备的选择会对直接影响采矿的难易程度，煤炭的含矸率，煤炭的贫化率以及开采的效率，且会对传爆工作产能较大的影响。因而薄层煤矿的开采工艺的选择对于采矿整个过程具有全面而深远的影响。本文对于不同薄层煤矿采矿方式利用层次分析法进行了定性与定量分析，来帮助企业选择合适的薄层煤矿的开采办法。 2.露天煤矿薄煤层开采工艺 薄层煤矿采用不同的开采方案，原煤的损失率、贫化率以及穿爆成2本都会有所不同，目前主要的采矿方案有以下几种且都在实践中得到了应用。神华胜利一号露天煤矿 5#薄煤层采用的是前装机和露天采矿机相结合的采矿方式，前装机负责将破碎的原煤转移到卡车上； 神华
3、哈尔乌素露天煤矿 5#薄煤层将松木犁作为采选设备，前装机将经过松木犁破碎后的原煤运输到卡车； 伊敏河露天矿薄煤层（ 某些位置的煤层的厚度在 1.5 米以下） 采矿设备为液压挖掘机，经液压挖掘机挖掘后的碎原煤经由前向机将其转移到卡车上。因而从国内的薄层煤矿开采的工艺结合国外薄层煤矿开采的技术来看，薄层煤矿的开采技术主要由以下几种： 第一种方案：松土犁挖掘，前装机转移，卡车运输； 第二种方案：液压挖掘机挖掘，前装机转移，卡车运输； 第三种方案：露天采矿机采矿，前装机转移，卡车运输三种基本工艺。第一种薄层煤矿开采方案不需要进行穿孔爆破，能有效的避免由于爆破所造成的混矸，具有较好的灵活和机动性。第二种
4、薄层煤矿的开采方式较为灵活，工作较为平稳，具备较高的自动化程度，由于具有完善的挖掘和卸载的轨迹，因而非常便于开采，挖掘机的挖掘半径也相对较大。第三种薄层煤矿的开采技术同样不需要进行穿孔爆破，能有效的避免混矸的情况，采选的效果较好，资源的回收率显著提高。 3.薄煤层开采方法评价 3.1 薄煤层开采工艺分析模型的建立 面对众多数现场薄煤层开采实践经验与理论依据，并根据大型近水平露天煤矿薄煤层的开采工艺所具备的特点，本文建立了薄煤层开采工艺的层次分析模型，如图 1。图 1 中，采取的是层次分析法建立了分析模3型，该模型共 3 个目标层，分别是 A目标层、B指标层、C 方案层，分别来分析薄煤层开采工艺
5、的选择。 3.2 单层次排序 在层次分析模型中，需要进行每个层次的评价，并以此建立模型矩阵，通过分析得出各评价指标的重要性，并进行比较，最后在计算权值和检验其一致性。 构造判断矩阵。根据图 1 中的层次分析模型对薄煤层开采工艺现场的相关数据和生产经验构造来形成判断矩阵。针对具体的某一层中的某个元素，观察和分析它和其它元素之间的相对重要性，并利用 1 9 这 9 个数字以及其倒数当作标度标准，并写出矩阵形式，从而得到了判断矩阵。 4.实例对比 本文以哈尔乌素露天煤矿为例进行了几种采选方案的对比对评价，该露天煤矿的平均深度为 2 米，每年的推进为 400 米，每年可开采的煤炭量为 988000 吨
6、。遵循层次分析法的步骤对几种方案进行了计算对比。 4.1 单层次排序 首先需要对因素的重要程度进行评价，本文邀请了 6 为专家对各个层次因素的重要性进行了打分，进而可以建立各个层次矩阵。准则层对其相应的子因素的判断矩阵。其中计算的结果如下表所示。 接着对目标层的权重向量进行计算得到的权重向量为： 然后对判断矩阵 A 进行一致性的检验，通过计算可以求取最大的特征值为 3，一致性检验指标 CI 为 0.046，实际值 CR 为 0.09，因而可以得4到 CRCI，所以矩阵 A 满足一致性的要求。然后按照上述的步骤来进行层次的排序计算，最终得到层次 B 的排序计算结果如下表所示： 4.2 多层次总排
7、序 结合上述表 3 中的排序结果，结合该煤矿实际生产的情况，对层次C 进行计算和排名，计算的结果如下表所示。 从上述表 4 的结果可以看出，各种方案的计算之后的优先级顺序为第一种方案，第三种方案与第二种方案。按照上述的结果建议该煤矿采用第一种采选方案，也就是松土犁采选，前装机转移，卡车运输的工艺。该露天薄煤层采用第一种采选方式之后，原煤的含矸率相对于其他方式极大的降低了，由于不需要进行穿孔爆破因而极大的降低了穿孔爆破的成本，工作平台宽度的减小能够有效的保障整个露天薄煤层开采的效率，能够持续稳定的保持煤层开采的产量。第一种方案在该煤矿中经过几年的实践应用，实现了较好的经济效益。 5.结语 1）
8、由于影响大型水平露天矿山煤层采选工艺选择的因素有很多，结合上述因素选择合理的开采工艺，对稳定矿山的生产提高矿山的管理水平，提高矿山的经济效益具有十分重要的作用。 2） 本文利用层析分析法模型，利用影响露天薄层煤矿开采工艺的影响因素建立了层析分析模型，通过专家打分判断矩阵计算得到各个影响因素的权重值，并以哈尔乌素露天薄层煤矿的工艺选择为例进行了实践研究，结合影响该露天薄层煤矿开采工艺选择的因素，进行了判断矩阵的构造，一致性检验综合确定，该露天煤矿适合采用松土犁-前装机-5卡车工艺方案。且经过实践证明该工艺产生了较好的经济效益。 参考文献 1 刘维玉，姚国栋.平朔东露天矿薄煤层开采方案J. 露天采矿技术. 2015（03）. 2 吴祥银，马岳，胡江凡，王智萍.薄煤层开发利用在小龙潭露天矿的实践J. 露天采矿技术. 2014（09）.
