搜索
浅谈黑岱沟露天煤矿二条区破碎站位置的选择梁勇（1神华准格尔能源有限责任公司，内蒙古薛家湾，0103002中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221008）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，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：1.生产工艺系统简单，易于管理；2.投资少，运行成本低，经济效益好；3.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7.8km，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3.1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3.9km，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（1985-），国家注册安全工程师,二级注册建造师（矿业工程）,助理工程师，2006年毕业于中国矿业大学能源与安全工程学院采矿工程专业，现在神华准格尔能源有限责任公司黑岱沟露天煤矿生产技术部从事矿山规划、采矿设计工作。联系电话：13722199137邮箱：sjb3893811@163.com邮编：010300详细邮寄地址：内蒙古呼和浩特薛家湾神华准格尔能源有限责任公司黑岱沟露天煤矿生产技术部