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浅析胜利一号露天煤矿6号煤层半连续工艺系统投入使用的最佳时机
发布时间：2013-07-20 15:12 来源：未知
0概述
胜利一号露天煤矿位于胜利煤田中西部，距锡林浩特市6km，建设规模为20MUa，分期建设，一期10Mt/a于2003年开始傲前期工作，2004年矿建准备施工，2007年6月30日试生产工作完成，具备一期工程竣工移交条件，截至2008年年底，已完成一期工程投资172931. 27万元，为概算调整后一期概算总投资的63. 86%。
1 开采工艺
6号煤层是胜利一号主要的可采煤层，该煤层位于采场最下部，首采区开采深度达135—150m．开采深度大，煤炭运输距离长，开采运输成本大。针对6号煤运输方式，先后研究卡车运煤方案、井巷输煤方案、掩埋巷道输煤方案及内排土场提升输煤方案，结合节能减排的精神，最终优化、与建设单位交流、沟通，最终确定内排土场提升输煤方案，故在二期工程修改初步设计时剥离采用单斗一卡车开采工艺；5号煤层采用单斗一卡车+地面破碎站一带式输送机半连续开采工艺；6号煤层采用单斗一卡车+坑内可移式破碎机一内排土场设计提升带式输送机半连续开采工艺。
2 坑内可移式破碎站及提升带式输送机的设置与移设
为提高系统的可靠性减少破碎站移设对生产的影响，坑内可移式破碎站选用两台可移式破碎机。破碎设置在6号煤层底板上，卡车卸载平台至破碎机站立水平高度6. 55m，卸载平台利用剥离物压实堆积而成。破碎机由推土机拖拽移设。为了尽可能减少内排土场提升带式输送机系统设置对剥离运输卡车内排作业的影响，将提升带式输送机出入沟设置在内排土场台阶中部区域，出入沟坡度为120，出入沟起点为内排土场最上一个排土台阶顶面，终点为6号煤层底板。
随着露天矿采掘工作线的推进，可移式破碎站及提升带式输送机系统需定期移设，为了尽量减少可移式破碎站及提升带式输送机系统的移设对卡车内排作业的影响，设计确定系统一年移设一次，其破碎站在推进方向上移设步距为年推进度240m。对提升带式输送机系统采取换位前进式移设和备用一条提升带式输送机的措施，其好处是光将备用提升带式输送机铺设在新移设的出入沟内，投入运行在拆除已有提升带式输送机，做到移设不停产。
3 6号煤半连续工艺系统（可移式破碎站及出入沟提升带式输送机系统）投入使用时间、空间的论证
经优化提出了6号煤运输为自卸卡车+带式输送机联合运输方式，即6号煤由工作面装车-运输至布置在6号煤底板的可移式破碎系统-破碎后经布置在内排土场上的带式输送机系统提升至地表，按电厂需煤量，由地面生产系统对5煤、6煤进行调配，运往电厂或外运装车站。
3.1开采现状
1)剥离运输系统
2008年年末地表位置推至10勘探线附近，剥离采用单斗一卡车开采工艺，其运输系统较简单。剥离物经单斗一卡车运输至南排土场、北排土场和沿帮排土场进行分水平排弃。
2)采煤运输系统
5号煤层平均厚度为18. 16m，划分2_3个台阶进行开采，各台阶高度在4一8m，在工作面的5煤采用液压挖掘机（斗容15 II13）采装，载重91t自卸卡车运输。自卸卡车经工作帮移动坑线、地面联络路运往地面破碎系统一破碎后由带式输送机运往外运装车站。
考虑到煤炭销量是逐渐增加，6号煤的开采量也是循序渐进的过程，目前在采掘场南侧（6号煤赋存浅）已降深到6号煤，标高约V887水平。
3.2 2009年剥采空间位置及开拓运输系统
1)剥离运输系统
地表位置推至10勘探线西侧约445m处，剥离运输系统采用单斗一卡车开采工艺，与2008年剥离运输系统相同。
2009年总的剥离为28. 80Mm3，其中内排量为2. 20Mt/a，需外排为26.6 Mm3，其中沿帮排土场外排量为20. 43Mm3，南排土场外排量为6. 17 Mmz。
2)采煤运输系统
为尽快降至6号煤层底板设置出入沟提升带式输送机系统，因此，2009年计划出煤12.0Mt，其
中5号煤为4.0Mt，6号煤为8.0Mt。
2009年6号煤坑底位置西部推至7勘探线~8勘探线之间，北部推至23勘探线以北约110m，共划分3个台阶，南侧最低标高约V845水平。北侧最低标高约820水平。
5号煤、6号煤运输为自卸卡车运输一工作面的移动坑线一端帮固定坑线一运输至地表南侧一台临时破碎系统（紧邻原地面破碎站系统，原地面破碎站系统进行改造），其中，破碎后由带式输送机运往外运装车站，且5号煤、6号煤具有互换性。
2009年年末采场降深达到出露6煤底板。
3.3 2010年剥采空间位置及开拓运输系统
1)剥离运输系统
地表位置推至距14勘探线约330m处，剥离运输系统采用单斗一卡车开采工艺，与2009年剥离运输系统相同。
2010年总的剥离为38.40Mm3，其中内排量0. 53Mt/a，需外排37. 87Mm3，其中沿帮排土场外排量为31.19Mm3，南排土场外排量为6.68Mm3。
2)采煤运输系统
2010年计划出煤16Mt，其中5号煤、6号煤均为8Mt。
2010年采煤工作面继续向北推进至23勘探线以北约330m，共划分3个台阶，最低标高约V805水平。
根据电厂进度计划安排，2010年，神华电厂需煤量为1. OMt，因此5号煤运输为自卸卡车运输一十经工作面的移动坑线-端帮固定坑线-运至南侧地表处改造后的地面破碎系统一5号煤破碎后有
1.0Mt由带式输送机运往神华电厂，其余7.OMt由带式输送机运往外运装车站；
6号煤运输为自卸卡车运输一经工作帮的移动坑线-端帮固定坑线一运至南侧地表处临时破碎系统一破碎后有8Mt由带式输送机运往外运装车站，且5号煤、6号煤系统具有互换性。
2010年年末深部已形成空间可安排6号煤半连续系统，即2010年年末建立在内排土场上的运输6号煤的带式输送机已建成，破碎系统、带式输送机安装、调试完成，2011年投入使用。
3.4 6号煤层半连续系统投入使用时间的优化
2010年年末6号煤坑底位置西部推至6勘探线—7勘探线之间，北部推至23勘探线以北约330m。
在7月底坑内6号煤底板出露部分已有足够空间，8月初即可开始坑内可移式破碎站及内排土场提升带式输送机系统的施工，靠近工作帮在6煤底板布置可移式破碎站；并且早投入6号煤实现卡车和胶带联合运输，投资运营费都省，但同时带来对内排的影响。设计对6号煤半连续系统投入时间作了两个方案详细的对比和技术分析如下：
一方案：2010年年末投入6号煤半连续系统
由于2011年6号煤层主要向北推进，到界后转向西推进，2011年年末，坑底采煤台阶向西推进40m．2012年及以后主要向西推进，根据产量规模的安排，2012年的推进度约240m，但由于可移式破碎站和出入沟提升带式输送机系统不能及时跟进，从而影响2011-2012年的部分内排空间。
二方案：2012年末投入6号煤半连续系统
由于2013年主要向西推进，因而可移式破碎站和出入沟提升带式输送机系统能及时跟进，不影响内排，但同时带来2011年一2012年6号煤运输运距远（运输6号煤的自卸卡车从坑下运输至地面进行破碎）。
6号煤层半连续系统使用投入时间一、二方案的优缺点比较见表1，设备投资比较见表2。
由上表可以看出：
2011年，一方案投入6号煤半连续系统，虽然在2011年影响2. 52Mm3剥离量需外排，两方案在同一运量，不同内外排运距的情况下，运输设备相差l台载重220t的自卸卡车，而一方案的运营费比二方案的多857万元；同时一方案的6号煤(13．OMt)即可采用坑内单斗一卡车+坑内破碎+带式输送机联合运输的方式，大大缩短了卡车运输的距离，也减少了载重91t运煤卡车的数量，一方案比二方案减少14台载重91t自卸卡车，而一方案的运营费比二方案的少6084万元；因此，2011年，两个方案从设备投资来看一方案比二方案少6181万元（人民币）；从运营费用来看一方案比二方案少5227万元，一方案较优。
2012年，采煤工作线继续向西推进约240m，由于一方案的可移破碎站和出入沟提升带式输送机系统不能及时跟进，一方案2012年影响13. OMm3剥离量需外排，两方案在同一运量，不同内外排运距的情况下，运输设备分别为16台（含2011年已有3台）、13台（含2011年已有2台），相差2台载重220t的自卸卡车，而一方案的运营费比二方案的多4420万元；6号煤的运输与2011年基本相同，设备投资木需增加，而一方案的运营费比二方案的少6121万元；因此2012年，两个方案从设备投资来看一方案比二方案多3080万元（人民币）；从运营费用来看一方案比二方案少1701万元，一方案较优。另外，对于二方案设备数量多，还存在所需定员多、备品备件多、维修量大和成本高等缺点。
综合以上对2011-2012年对两个方案的设备投资和运营费用对比得出：一方案比二方案设备投资少3101万元，运营费用少6929万元，因此设计确定本矿的6号煤半连续系统投入使用时间的确定为2010年年末，即2011年达产时6号煤运输为自卸卡车+带式输送机联合运输方式。
3.5 2011年采空间位置及开拓运输系统
1)剥离运输系统
地表位置推至距14勘探线约185m处，剥离运输系统采用单斗一卡车开采工艺，与2010年剥离运输系统相同。
2011年总的剥离为48 Mrn3．其中内排量为16Mm-/a，需外排为32Mm3，其中沿帮排土场外排量为27Mm3．南排土场外捧量为5Mn13。
2)采煤运输系统
2011年计划出煤20Mt，其中5号煤为7Mt．6号煤各13Mt。
2011年采煤工作面继续向北推进，到界后，向西推进，6号煤深部推至6—7勘探线，6号煤共划分3个台阶，最低标高约800水平。此时，设置在内排土场上的出入沟提升带式输送机系统已形成并投入使用。
根据电厂进度计划安排．2011年，神华电厂需煤量为5.0Mt．因此5号煤运输为自卸卡车运输一经工作面的移动坑线-端帮固定坑线-+运至南侧地表处改造后的地面破碎系统-5号煤破碎后有
5.OMt由带式输送机运往神华电厂，其余2.0Mt由带式输送机运往外运装车站；
6号煤运输为自卸卡车+带式输送机联合运输方式，即6号煤经工作面装车-+运输至布置在6号煤层底板可移动式破碎系统-破碎后经布置在内捧土场上的带式输送机系统运往外运装车站，且5号煤、6号煤系统具有互换性。
2011年二期达产时开拓运输系统如图l所示。
3.6 2012年剥采空间位置及开拓运输系统
1)剥离运输系统
地表位置推至14勘探线西侧约105m处，剥离运输系统采用单斗一卡车开采工艺，与201 1年剥离运输系统基本相同。
2012年总的剥离为48Mm3，其中内排量为24Mm3/a，需外排为24Mm3，其中沿帮排土场外排量为24 Mrr13。
2)采煤运输系统
2012年计划出煤20. OMt，其中5号煤为6.92Mt，6号煤为13. 08Mt。
2012年采煤工作面继续向西推进，6号煤深部推至7—8勘探线，6号煤共划分3个台阶，最低标高约800水平。6号煤经设置在内排土场上的出入沟提升带式输送机系统、地面生产系统运往神华电厂或外运装车。
根据电厂进度计划安排，2012年，神华电厂需煤量为10. OMt，因此5号煤运输为自卸卡车运输-经工作面的移动坑线一端帮固定坑线一运至南侧地表处改造后的地面破碎系统-*5号煤破碎后有
6. 92Mt由带式输送机运往神华电厂，电厂所需10. OMt不足部分，由地面生产系统对6号煤进行调配。
6号煤运输为自卸卡车+带式输送机联合运输方式，即6号煤经工作面装车一运输至布置在6号煤层底板可移动式破碎系统--6号煤破碎后有3.08Mt由带式输送机运往神华电厂，其余lOMt由带式输送机运往外运装车站，且5号煤、6号煤系统具有互换性。
2012年6号煤工作面继续向西推进约240m，至2012年年末，受破碎站影响而减少的内排量累计约15. 52Mm3。为了增加内排空间，坑内破碎站需要向前移设，坑内带式输送机需延长，而明设在内排土场的提升带式输送机出入沟暂不移设。
3.7 2013年剥采空间位置及开拓运输系统
1)剥离运输系统
地表位置推至14勘探线西侧约335m处，剥离运输系统采用单斗一卡车开采工艺，与2012年剥离运输系统相同。
2013年总的剥离为48Mm3，可实现全部内排。
2)采煤运输系统
2013年计划出煤20. OMt，其中5号煤为7.41Mt，6号煤12. 59Mt。
2013年采煤工作面继续向西推进，6号煤深部推至8~9勘探线，6号煤共划分3个台阶，最低标高约V800水平。6号煤经设置在内排土场上的出入沟提升带式输送机系统、经地面生产系统调配运往神华电厂或外运装车。5号煤、6号煤的运输系统与2012年相同。
从2013年开始，内排台阶向前跟进，坑内可移式破碎站及提升带式输送机系统按照设计移设时间间隔，一年移设一次。
4结论
通过上述对坑内可移式破碎站及提升带式输送机的设置与移设及开采现状、2009-2013年采剥空间位置及开拓运输系统的投入时间和空间论证表明6号煤层半连续工艺系统设置所需空间的原因，2010年7月底，坑内6煤底板出露部分已有足够空间，8月初即可开始坑内可移式破碎站及内排土场提升带式输送机系统的施工：靠近工作帮在6煤底板布置可移式破碎站；在内排土场上做出提升带式输送机出入沟；安装带式输送机，并与可移式破碎站及地面带式输送机系统相连接。2010年年底前，可移式破碎站及提升带式输送机系统即可全部建成并调试完毕。2011年，系统投入使用，担负6号煤的破碎、运输任务。2012年，为了增加内排空间，坑内破碎站需要向前移设，坑内带式输送机需延长，而明设在内排土场的提升带式输送机出入沟暂不移设，从2013年开始，内排台阶向前跟进，坑内可移式破碎站及提升带式输送机系统按照设计移设时间间隔，一年移设一次。
