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1东露天矿排土机和排土工作面移置式带式输送机升段移设张迎平雷献贺继军（中煤平朔集团东露天矿，山西朔州，036000）摘要：露天矿排土场设计时应进行排土场平面规划和竖向规划。当选择有多个排土场，分散排土时，则通过平面规划，达到支量合理分配。而在一个排土场范围内，由于它和采场有一定的高差关系，所以竖向规划特别重要，尤其是山坡露天矿和在沟谷、山坡地形设置排土场，经常遇到的是竖向规划问题。排土场形成后，采用高效率的排土工艺可进一步提高排土强度[1]，增加单位面积的排土容量；亦可提高堆置高度[2]，减少排土场占地。东露天矿因排土场排土空间不足，于是采取将半连续工艺系统排土机和排土场移置式带式输送机升段移设的方案来进一步扩大排土空间，移设后，在原有排土空间不变的情况下，半连续工艺系统有效扩大近一倍排土空间。关键词：半连续工艺；排土机；排土场；移置式带式输送机；升段移设Abstract：Openpitdesignshouldbecarriedplaneplanningandverticalplanning.Whenselectingmultipledumpsanddumpingdispersed,toachieveareasonabledistributionoftheamountthroughtheplaneplanning.Andithasacertainheightwiththestopeinadump,sotheverticalplanningisparticularlyimportant,especiallyinslopesopenpitandinthevalleys,hillsidesettingdump,oftenencounteredis2verticalplanningissues.Whendumpformed,dumpstrengthcanbefurtherimproved,dumpcapacityperunitareacanbeincreasedthroughusinghighefficiencydumpingprocess；andalsodumpareacanbereducedbyincreasingthedumpheight.Thespreaderandmovablebeltconveyorthatinonedumpofsemi-continuousmininghavebeenliftedandadvancedtofurtherexpandthedumpspaceinEastopenpitmine.Afteradvancing,thesemi-continuousminingeffectivelyexpandedtonearlydoubledumpspaceattheoriginaldumpspaceunchanged。Keywords：Semi-continuousmining；Spreader；Dump；Movablebeltconveyor；Liftingandadvancing；正文：东露天矿半连续工艺系统由单斗挖掘机（P&H4100XPC）—自移式破碎站（MMD1400）—自移式转载皮带（大连华锐重工BC-9000.68）—自移式电缆漏斗车（大连华锐重工HC-CC9000）—剥离工作面移置式带式输送机B1101（山特维克ST2500）—端帮半固定式带式输送机B1301（山特维克ST1600）、B1401（山特维克ST4000）—排土场移置式带式输送机B1501（山特维克ST2500）—排土机（山特维克PA200）组成。按设计排土场由卡车排土形成工作面后，部署一套作业能力为9000吨/小时、提升高度为170米的半连续工艺设备，破碎站布置在标高1290平盘剥离4#煤层以上岩石（剥离工作面宽1500米），排土机布置在矿坑外部排土场标高1460平盘（排土工作面宽1500米），排土机作业方式为先下排后上排，可上排至1475标3高，下排至1460标高，通过排土机自身排弃物料配以履带式推土机（卡特彼勒D475）辅助平整，形成完整移设工作面。因排土场征地搬迁滞后，排土空间不足，半连续工艺系统排土空间与卡车排土空间相互制约，排土工作面设备移设周期缩短，半连续工艺系统效率及成本优势得不到充分发挥。为了扩大排土空间[3]，通过综合论证B1401带式输送机机架钢结构强度、地锚及钢丝绳抗拉强度、胶带液压绞车式张紧装置张紧强度、带强为ST4000的胶带四级搭接硫化接头强度、带式输送机整体驱动能力（8×1400KW）、驱动滚筒及胶带摩擦系数、双驱动站多驱动匹配运行稳定性，高段排土（排岩）边坡稳定性等因素[4]，决定将排土高度提升15米，系统提升能力由170米提高到185米。即在排土工作面移置式带式输送机B1501、可纵向延伸端帮半固定式升坑带式输送机B1401及排土机在第一次推进移设时，将1460平盘设备全部升段移设到1475标高并推进80米。这样在原有排土空间不变的情况下，可扩大近一倍排土空间。布置在1460平盘上的设备有：B1401带式输送机机头驱动平台及对应的电气房、35/6KV移动式变电站，B1501带式输送机（机头、机尾两个驱动站）及驱动站对应的电气房、35/6KV移动式变电站，排土机。B1401机头移动式变电站馈出另一路电源至B1501机尾驱动对应电气房，B1501机头移动式变电站馈出另一路电源至带式输送机中部6KV汇线箱，作为排土机的工作电源。排土机由轨道式卸料尾车、受料悬臂皮带（50米）、排料悬臂皮带（50米）、履带式主机塔架组成，可上排最大高度18米，主机4塔架与卸料尾车通过受料悬臂相连，连接处均可在一定范围内回转，卸料尾车跨接在B1501带式输送机移设轨道上，受料悬臂与卸料尾车仅有5米相对行程。卸料尾车上配备800米6KV抗拉电缆及收放卷筒，与布置在B1501带式输送机中部的6KV电源汇线箱对接。移设时轨道轮式卸料尾车必须跨接在B1501移设轨道上行走，且与排土机主机塔架无法分开，所以移设方案围绕难度较大的排土机展开。一、移设准备工作抬高排土作业面标高的物料由排土机在1460平盘沿排土推进方向上排至最大高度，为升段做好物料堆填工作。由履带式推土机在堆填物料上推降出长51米、坡角为17˚的B1501带式输送机升段移设坡面及宽度为40米标高为1475的平盘，再从坡面上斜推出一条从坡底到坡顶约3.5˚的缓坡，与1460平盘中部道路及1475平盘B1501带式输送机新机头位置连接成一条曲率半径大于265米呈“S”状的缓坡弯道，顺着弯道直至B1501新机头位置附近，作为排土机爬坡行走的路线，如图所示。受排土机最大排弃距离限制，在修筑的排土机行走坡道上端187米距离内，由履带式推土机顺着B1501带式输送机推进方向拓宽1475平盘32米，作为排土机升段后安全停放初始位置。在1475平盘B1501新机尾中心线向外延伸20米处由履带式推土机向下沿B1401带式输送机机头非排土侧20米方向推出一条约3.5˚的斜坡，作为履带式搬运车（塔克拉夫RT350）搬运B1401机头驱动平台爬坡行走线路。5移设前对移设一侧场地留出6米设备行走通道并进行平整以便施工设备车辆通行。对B1501带式输送机临时机道、滑撬基础、排土机行走道路进行反复碾压、夯实，地基强度达到1千克/平方厘米（排土机履带行走平均对地比压97千帕）。二、移设步骤61、排土机行走到B1501带式输送机中部6KV电源汇线箱位置处，将卷筒电缆从汇线箱断开，与移动式发电车6KV电源对接，旁路卷筒收放功能（排土机行走卷筒不收放电缆）。松开B1501沿线拉绳开关电缆、拉绳；松开B1401机头至过渡段之间拉绳开关电缆、拉绳。2、将B1501、B1401带式输送机胶带张紧装置放松到最大行程；将1460平盘35KV线路全部停电，2台移动式变电站35KV进线电缆和6KV出线电缆拆除，B1501机头、B1501机尾及B1401机头3个电气房进线电缆拆除，驱动平台至电气房之间的联络电缆全部从电气房外的耦合插头处分开，电缆放置到相应驱动平台上简单固定。与此同时，将B1401胶带从机头架过渡段处断带并在升坑沿线多点打卡固定；将B1501机头、机尾及B1401机头驱动平台地锚钢丝绳全部松开并用挖掘机将地锚挖出。将3个滑撬式电气房、对应的2台移动式变电站、3个驱动平台的相应地锚按就近路线用履带式推土机拖拽到1475平盘各自新位置附近，以便于二次就位。3、B1501带式输送机机头至缓坡起坡点之间机架进行扇形爬坡移设，由于常规水平作业的移设机不能在坡面作业，用两台履带式挖掘机挂载改装拉钩拖动机头和机架以小步距扇形推进，直至将机头驱动平台拖动至“S”弯道1475平盘新B1501机头位置附近，机头至缓坡起坡点之间机架全部拖动到“S”弯道斜坡上，再将机头驱动平台段和斜坡段机架调整为符合排土机行走的弯度且保持机架两侧钢轨等间距。之后，排土机用移动式发电车供电行走至“S”弯道起坡点，从起坡点改用低速爬坡行走，主机履带与尾车轨道边线保持4米安全7平行距离，为避免履带式主机塔架前后重心不稳，排料悬臂与主机履带始终保持垂直，最终行走至B1501机头新位置附近，停放在由推土机拓宽的平台上。4、在B1501带式输送机机头段拖拽移设作业的同时，进行B1501机尾驱动平台及机尾段机架的拖拽升坡移设工作，排土机停放到新平台后，将B1501机架全部拖拽移设到1475台阶。为避免中间段机架移设后弯曲点太多找直困难，在移设前每间隔200米抽出一组机架（6米），移设到位后将抽出的机架恢复，以B1401带式输送机中心线测量定位的B1501新机尾为基准点对所有机架进行找正、找平调整，最后由找正后的全线机架确定B1501新机头具体位置。5、B1501机尾移设后，给与其搭接的B1401带式输送机机头驱动平台腾出作业空间。用履带式搬运车将B1401机头驱动平台沿着B1501新机尾修筑的3.5˚斜坡搬运到位，用履带式推土机将B1401过渡段机架拖拽到位，再将提前组装的新机架沿B1401延长方向铺放到斜坡上，与原机架保持中心线一致。调整B1401过渡架和机头驱动平台，使驱动平台的落料点和B1501机尾的接料点完全对接。6、用挖掘机掏挖以上3个驱动平台的所有地锚坑，并将各自对应的地锚全部就位，张紧地锚钢丝绳。待B1401机头地锚恢复后，铺放其延长的胶带并合拢最终接头，松开B1401带式输送机升坑段胶带沿线固定卡。将3个滑撬式电气房、2台移动式变电站分别调整就位，延长35KV供电线路至2台移动式变电站新位置并引至35KV进线柜，恢复各移动式变电站馈出柜至电气房的6KV联络电缆，恢复各电气房8与对应驱动平台联络电缆；恢复B1501、B1401拆下的拉绳开关电缆、拉绳。7、巡查确认移设后各设备工况信息，各级电源上电测试。张紧B1401、B1501带式输送机胶带，检查带式输送机拉线、跑偏、急停等设备保护信号并试车。三、结语：升段移设后，排土机先向B1501带式输送机原来位置方向下排15米至1475标高，再向移设推进方向下排30米至1475标高，最后向原来B1501位置方向上排15米至1490标高[5]。考虑到排土场自然下沉[6]，实际按排土标高1476作业，沉降后用履带式推土机将排土工作面推平，为下一次水平推进移设做准备。在没有可借鉴的行业先例的情况下，东露天矿自行设计优化半连续工艺系统排土机和排土场移置式带式输送机升段移设方案并于2014年4月顺利实施该方案，移设后至2014年底半连续工艺系统累计带料1250万吨，B1401带式输送机运行正常、性能可靠，排土场边坡稳定性较好。本方案中呈“S”弯道的“坡中坡”及临时机道的设计为该方案的核心，为排土机爬坡行走提供了极大的便利，有效地提高了移设效率；用履带式挖掘机挂载改装拉钩拖动带式输送机机架小步距推进代替用履带式推土机拖动机架升坡进一步提高了移设的效率。东露天矿半连续工艺系统排土机和移置式带式输送机升段移设后，排土场堆置高度提高了15米，单位面积的排土容量增加了近一9倍[7]，有效地减少了排土场占地，间接