王堂娃，徐振堯，王剛波

（云南省小龍?zhí)兜V務(wù)局，云南 開遠(yuǎn) 661699）

布沼壩露天礦采剝工藝優(yōu)化實(shí)踐與提高

王堂娃，徐振堯，王剛波

（云南省小龍?zhí)兜V務(wù)局，云南 開遠(yuǎn) 661699）

云南省小龍?zhí)兜V務(wù)局五期擴(kuò)建后布沼壩露天礦采剝需新增生產(chǎn)能力，根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)際情況進(jìn)行采剝工藝系統(tǒng)優(yōu)化成為必然。布沼壩露天礦通過采剝工藝系統(tǒng)廢、改、建的實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝與技術(shù)優(yōu)勝劣汰，使采剝工藝優(yōu)化取得了豐碩成果，從根本上轉(zhuǎn)變礦業(yè)發(fā)展建設(shè)的方式。

露天礦；采剝工藝；優(yōu)化實(shí)踐；提高

0 引 言

布沼壩露天礦隸屬于云南省小龍?zhí)兜V務(wù)局，位于云南省紅河州開遠(yuǎn)市小龍?zhí)舵?zhèn)，創(chuàng)建于1953年，屬國有煤炭生產(chǎn)企業(yè)，是國家批準(zhǔn)建設(shè)的13個(gè)大型煤炭基地—云貴基地的重點(diǎn)礦區(qū)之一，是云南省重要的能源生產(chǎn)基地。布沼壩露天礦煤層為單一巨厚煤層，單一向斜構(gòu)造，結(jié)構(gòu)簡單，上覆第四系表土及第三系泥灰?guī)r，主煤段平均厚度約72 m，目前開采面積為 5.4 km2，截至 2015年底設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量495.78 Mt，平均剝采比0.87 m3/t。

布沼壩露天礦歷經(jīng)5次擴(kuò)建，正在進(jìn)行的五期擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)能力由四期擴(kuò)建年設(shè)計(jì)能力的480萬t提高至1 300萬t，新增生產(chǎn)能力820萬t/a，2010年生產(chǎn)能力核定為1 000萬t/a。

1 四期擴(kuò)建后期采剝工藝現(xiàn)狀

布沼壩露天礦原有采、剝工藝系統(tǒng)雖然經(jīng)過多次改造和補(bǔ)充，生產(chǎn)能力達(dá)到了四期擴(kuò)建的規(guī)模，但由于作為四期主要工藝的輪斗連續(xù)系統(tǒng)能力不足，現(xiàn)有半連續(xù)系統(tǒng)的能力有限，必須優(yōu)化采剝工藝。

1.1 生產(chǎn)工藝及產(chǎn)量規(guī)模概況

布沼壩露天礦五期擴(kuò)建規(guī)模為采煤生產(chǎn)能力13 Mt/a、剝離生產(chǎn)能力首期18.59×106m3/a（剝采比1.43 m3/t）。五期初步設(shè)計(jì)中布沼壩露天礦2006年接近剝離最大發(fā)展時(shí)期。剝采比均衡結(jié)果見表1。

四期工程建成后，由于地質(zhì)條件等多方面原因，采、剝連續(xù)系統(tǒng)均達(dá)不到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，生產(chǎn)中陸續(xù)作了較大的調(diào)整，采剝工藝增加了間斷和半連續(xù)生產(chǎn)工藝。采煤半連續(xù)工藝由單斗挖掘機(jī)采裝，平盤自卸汽車運(yùn)輸，經(jīng)轉(zhuǎn)載棧橋，由M301、M302主提升膠帶機(jī)運(yùn)至地面緩沖倉，經(jīng)中段地面篩分撿矸系統(tǒng)至電廠及鐵路銷售用戶；間斷工藝由用戶自卸汽車自行下坑運(yùn)輸。2007年原采煤工藝系統(tǒng)流程如圖1。

圖1 采煤工藝系統(tǒng)流程

1.2 原有采剝工藝系統(tǒng)問題

四期布沼壩露天礦原有采、剝工藝系統(tǒng)主要存在以下問題：

1）設(shè)備老化。四期設(shè)備1990年前后開始使用，截止2006年已服務(wù)15 a以上，部分設(shè)備已經(jīng)報(bào)廢仍在使用故障率很高，停產(chǎn)檢修時(shí)間長，尤其連續(xù)系統(tǒng)生產(chǎn)能力很難得到保證。

2）工藝環(huán)節(jié)缺陷。采煤半連續(xù)系統(tǒng)中原M301、M302帶式輸送機(jī)距離運(yùn)輸中心較遠(yuǎn)，且M301、M302帶式輸送機(jī)道所處北幫邊坡不穩(wěn)定，2006年以來北幫邊坡變形加劇，影響主提升帶式輸送機(jī)道的安全和坑底原煤的運(yùn)輸。原設(shè)計(jì)連續(xù)系統(tǒng)沒有破碎環(huán)節(jié)，物料塊度大，常發(fā)生堵料、帶式輸送機(jī)欠載、跑偏、運(yùn)行不正常現(xiàn)象；剝離連續(xù)工藝中表土含水量大，膠帶運(yùn)輸引起震動(dòng)液化。增加間斷工藝后，排土運(yùn)距長，剝離成本增加。

3）工藝系統(tǒng)復(fù)雜。采煤工藝中增加半連續(xù)工藝是在原連續(xù)工藝達(dá)不到設(shè)計(jì)能力情況下被迫增加的，其工作面布置、運(yùn)輸系統(tǒng)等與連續(xù)工藝存在干擾，給生產(chǎn)管理帶來許多不便。加之半煤巖臺(tái)階較多，不利于工藝系統(tǒng)的調(diào)動(dòng)和設(shè)備效率的發(fā)揮。

4）剝離工作面不足。五期擴(kuò)建產(chǎn)量增加幅度很大，采場剝離工作面嚴(yán)重不足，限制了產(chǎn)量的增加。2 采剝工藝系統(tǒng)優(yōu)化必要性及目標(biāo)

2.1 采剝系統(tǒng)工藝優(yōu)化的必要性

為落實(shí)西部大開發(fā)戰(zhàn)略，滿足國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)煤炭的需求，緩解云南省煤炭及電力供需緊張的局面，同時(shí)按照云南省“西電東送”工程實(shí)施計(jì)劃及云南省電力發(fā)展規(guī)劃，按照省政府的部署小龍?zhí)兜V務(wù)局進(jìn)行五期擴(kuò)建工程。隨著礦山工程的發(fā)展和市場情況的變化，原有采剝系統(tǒng)不能滿足五期生產(chǎn)能力的要求，必須對(duì)采剝系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。采剝工藝系統(tǒng)技術(shù)改造項(xiàng)目是五期擴(kuò)建工程的核心內(nèi)容之一。

2.2 采剝工藝系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)

布沼壩露天礦半連續(xù)系統(tǒng)改造工程，主體是工藝系統(tǒng)調(diào)整，包括增加破碎工藝環(huán)節(jié)，半連續(xù)采剝工作面和坑下運(yùn)輸通道，補(bǔ)充采運(yùn)設(shè)備。輔助工程涉及到采場疏干、排水、供配電等。全部工程完成后，實(shí)現(xiàn)采煤半連續(xù)系統(tǒng)能力9.6 Mt/a、間斷工藝系統(tǒng)能力達(dá)到3.4 Mt/a；剝離半連續(xù)改造能力4.6×106m3/a，間斷工藝系統(tǒng)能力達(dá)到8.99×106m3/a，另有5.0× 106m3/a能力外委。

3 采剝工藝優(yōu)化實(shí)踐

2006年布沼壩露天礦達(dá)到四期擴(kuò)建規(guī)模,采煤已延深至1 000 m水平以下，形成開采臺(tái)階20余個(gè)。露天礦剝離物全部外排至龍橋排土場，排土場下部以1 225 m等高線為界，截止2008年末，最上排土臺(tái)階排棄標(biāo)高為1 415 m水平。

布沼壩礦煤系地層多賦存于山間向斜盆地內(nèi)，煤系地層上部的覆蓋層即露天礦的剝離層自上至下一般為第四系表土層、第三系泥灰?guī)r層及煤系地層。工藝系統(tǒng)的選擇是露天礦設(shè)計(jì)的核心，露天礦的其它決策均應(yīng)以選定的生產(chǎn)工藝為中心。開采工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)關(guān)系到項(xiàng)目合理的建設(shè)投資和產(chǎn)出，對(duì)投產(chǎn)后的高產(chǎn)、高效起著決定性的作用。

布沼壩露天礦地質(zhì)條件和煤層賦存條件不宜采用單一的連續(xù)開采工藝，尤其表土不宜采用連續(xù)工藝，全部采用汽車運(yùn)輸也存在高差大、運(yùn)距遠(yuǎn)、成本高的問題，因此半連續(xù)工藝比較適合該礦的開采條件，兼有單斗汽車的靈活性和膠帶機(jī)運(yùn)輸克服高差能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。從長遠(yuǎn)看，布沼壩露天礦應(yīng)采用以半連續(xù)工藝為主、單斗-卡車工藝為輔的開采工藝。

十一五期間影響采剝連續(xù)系統(tǒng)每班設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的原因：①系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)多、運(yùn)行設(shè)備多，設(shè)備使用年限較長，設(shè)備故障率高；②大塊物料在帶式輸送機(jī)機(jī)頭溜槽堵料、設(shè)備順序開機(jī)、帶式輸送機(jī)輸送帶跑偏、帶式輸送機(jī)輸送帶打滑、交接班停機(jī)；③停電、下雨、放假。造成剝離連續(xù)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)量小的原因首先是物料不均勻，大塊物料在帶式輸送機(jī)上運(yùn)行時(shí)，在溜槽口等處易撒料，需要減小設(shè)備運(yùn)量，盡量避免撒料；④輪斗挖掘機(jī)開挖至剝離臺(tái)階邊部時(shí)，輪斗裝載量減小，輪斗挖掘機(jī)給料不均勻。

十二五期間通過設(shè)置破碎站，選用較大噸位的自卸汽車，加強(qiáng)維修管理，采用集中控制縮短順序開機(jī)時(shí)間，加強(qiáng)交接班管理，提高交接效率等措施來增加半連續(xù)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，提高半連續(xù)工藝生產(chǎn)能力。將半連續(xù)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間從原來的2.74 h/班增加到5.06 h/班，大大提高生產(chǎn)效率。

為使剝離半連續(xù)工藝生產(chǎn)能力匹配，2007年組織進(jìn)行了剝離膠帶機(jī)發(fā)展規(guī)劃方案與龍橋排土場膠帶機(jī)升段發(fā)展規(guī)劃方案研究，委托昆明煤炭設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行半連續(xù)系統(tǒng)改造施工設(shè)計(jì)。2009年7月份進(jìn)行剝離半連續(xù)工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)論證，提出了剝離半連續(xù)工藝建設(shè)的最終方案并實(shí)施半連續(xù)系統(tǒng)改造。2010年末基本完成剝離半連續(xù)系統(tǒng)改造403延伸、502延伸120 m、503、805-1、805建設(shè)，為剝離半連續(xù)后續(xù)改造優(yōu)化404、504及912、913、913-1、913-2膠帶機(jī)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

3.1 間斷工藝優(yōu)化

“十一五”、“十二五”期間為礦務(wù)局大發(fā)展、大轉(zhuǎn)型、大建設(shè)時(shí)期，國家發(fā)展改革委2006年4月13日以發(fā)改能源[2006]614號(hào)《國家發(fā)展改革委關(guān)于云南省小龍?zhí)兜V務(wù)局露天煤礦擴(kuò)建項(xiàng)目核準(zhǔn)的批復(fù)》核準(zhǔn)了五期擴(kuò)建項(xiàng)目。五期擴(kuò)建工程礦務(wù)局高度重視、搶抓機(jī)遇，抓緊設(shè)施建設(shè)。新磅秤房建設(shè)完成并投入使用，大唐電廠車輛直接進(jìn)坑拉煤，2008年解化運(yùn)煤專線通車，解化廠車輛直接進(jìn)坑拉煤;為滿足用戶裝煤需求，“十一五”期間，引進(jìn)3臺(tái)小松PC400、4臺(tái)小松PC450型液壓挖掘機(jī)和四川邦立公司的CED1250-7電動(dòng)液壓鏟、太原重工WK-10B型電鏟各1臺(tái)參與采煤生產(chǎn)，大大提升了煤炭采裝能力；“十二五”期間，又引進(jìn)1臺(tái)小松PC850型、3臺(tái)小松PC450型、2臺(tái)小松PC650型共計(jì)6臺(tái)液壓挖掘機(jī)參與裝煤生產(chǎn)，有效提升大用戶煤量供應(yīng)和零星用戶點(diǎn)多、面廣的裝煤格局。另外在采剝生產(chǎn)投入了D85、D275推土機(jī)、電煤鉆、阿特拉斯液壓鉆機(jī)等新的生產(chǎn)輔助設(shè)備，提高生產(chǎn)效率；新建新鄧耳排土場2010年11月30日正式啟用，實(shí)現(xiàn)五期擴(kuò)建兩排土場共用，車輛分流；完善新鄧耳排土場、龍橋排土場、采場防排水系統(tǒng)建設(shè)；新村變電站、龍橋變電站改造完成，供電可靠性進(jìn)一步提高。生產(chǎn)含水量大的表土，采用單斗-汽車間斷工藝，與泥灰?guī)r混合排土，龍橋排土場運(yùn)距相對(duì)近的留給間斷工藝。

3.2 采煤半連續(xù)優(yōu)化

2007年雨季期間，布沼壩露天礦北幫邊坡變形加速，礦務(wù)局領(lǐng)導(dǎo)高度重視，組織局技術(shù)人員進(jìn)行了研究，并委托昆明煤炭設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行了邊坡安全與穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)，提出了Ⅷ305帶式輸送機(jī)出入溝方案，布置于距M301、M302帶式輸送機(jī)機(jī)道中心線135 m的鉆孔8線的基巖上，保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。

露天礦2010年以前采煤生產(chǎn)為斗輪連續(xù)、半連續(xù)、間斷工藝相結(jié)合的綜合開采工藝。隨著采煤生產(chǎn)的發(fā)展，產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，原有2條連續(xù)采煤工藝系統(tǒng)環(huán)節(jié)過多，效率低，而且由于系統(tǒng)的布置對(duì)間斷和半連續(xù)生產(chǎn)工藝之間的銜接影響突出。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、工藝發(fā)展要求，2010年以后對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)整，取消了連續(xù)工藝，通過新建破碎站、Ⅷ線主提升膠帶機(jī)至地面后由M304帶式輸送機(jī)搭接M303帶式輸送機(jī)至電廠煤倉形成半連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)，于2010年5月初投入生產(chǎn)并對(duì)采煤老系統(tǒng)（205-2#、105-2#、301#、302#、中段地面系統(tǒng)、大型設(shè)備WD520型、VABE550型斗輪機(jī)）全部停止生產(chǎn)并拆除設(shè)備、鐵路銷售設(shè)施交小龍?zhí)兜V使用，采煤斗輪連續(xù)工藝全部停用。

采煤3#破碎站建于采場北幫下部1 010 m水平，破碎站選用SB1521R型錘式滾軸破碎機(jī)。破碎站生產(chǎn)能力1 800 t/h，入料粒度2 050 mm×1 100 mm，出料粒度<300 mm。使系統(tǒng)膠帶由原來的幾十條減少到4條，物料經(jīng)破碎后均勻運(yùn)輸，生產(chǎn)系統(tǒng)簡單而高效，有效提高了煤炭的運(yùn)輸能力。改造后采煤半連續(xù)工藝系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 采煤半連續(xù)工藝系統(tǒng)圖

3.3 剝離半連續(xù)系統(tǒng)優(yōu)化

根據(jù)五期擴(kuò)建設(shè)計(jì)，布沼壩露天礦泥灰?guī)r剝離系統(tǒng)包括103連續(xù)工藝系統(tǒng)、單斗-汽車-破碎站-帶式輸送機(jī)-排土機(jī)半連續(xù)工藝系統(tǒng)和間斷工藝系統(tǒng)。布沼壩露天礦煤層開采深度大，五期擴(kuò)建最終開采至810 m水平采深達(dá)350 m，為緩傾斜礦床。截至2008年底，布沼壩露天煤礦泥灰?guī)r至龍橋排土場的卡車運(yùn)距已超過7 km，剝離成本達(dá)22.94元/m3，存在運(yùn)距遠(yuǎn)、提升高程大、成本高、占用設(shè)備人員多等問題。隨著礦區(qū)剝離不斷向東南延伸，排土場不斷升高，汽車運(yùn)距和提升高度不斷增加。2008年剝離半連續(xù)工藝系統(tǒng)布置如圖3所示。

圖3 2008年剝離半連續(xù)工藝系統(tǒng)布置

2008年的應(yīng)用中該系統(tǒng)存在以下主要問題：

1）系統(tǒng)生產(chǎn)能力不足。半連續(xù)工藝系統(tǒng)的小時(shí)生產(chǎn)能力遠(yuǎn)未達(dá)到破碎站設(shè)計(jì)的2 200 m3/h（松方）的生產(chǎn)能力，也遠(yuǎn)小于連續(xù)工藝系統(tǒng)達(dá)到的最大生產(chǎn)能力1 431 m3/h（實(shí)方）。

2）系統(tǒng)可靠性低。原系統(tǒng)環(huán)節(jié)多，設(shè)備老化、故障率高，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性低。

3）年作業(yè)時(shí)間短。由于排土場臺(tái)階容量小、系統(tǒng)移設(shè)頻繁等因素影響，半連續(xù)工藝系統(tǒng)2008年實(shí)際開機(jī)運(yùn)行1 803 h，給料1 719 h，分別為日歷時(shí)間的20.53%和19.57%。

上述存在的問題為泥灰?guī)r剝離半連續(xù)工藝系統(tǒng)改造提供了依據(jù)與契機(jī)。

2010年開始逐步對(duì)原生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行改造，剝離破碎站采用2005年從德國引進(jìn)的SB1521R型破碎機(jī)。初始位置布置于露天采場西南角高程1 060 m臺(tái)階，靠近高程1 068 m臺(tái)階。將巖石經(jīng)破碎后進(jìn)入膠帶提升系統(tǒng)，物料塊度均小于300 mm，使物流順暢，減少了膠帶跑偏物料撒落、膠帶損傷及設(shè)備故障等。系統(tǒng)膠帶由原來的十幾條減少到6條（雙系統(tǒng)交替生產(chǎn)后為8條膠帶），系統(tǒng)環(huán)節(jié)減少后，各環(huán)節(jié)匹配效果較好，生產(chǎn)能力和效率得到大幅度提高。2011—2014年連續(xù)4 a剝離半連續(xù)系統(tǒng)突破325萬m3，創(chuàng)歷史最好水平（以往斗輪連續(xù)最高水平159萬m3）。2015年剝離半連續(xù)系統(tǒng)改造404、504建設(shè)完成進(jìn)行系統(tǒng)搭接和升段，系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化。為克服機(jī)頭排土死區(qū)，研究實(shí)施小膠帶配合排土機(jī)排土，建設(shè)913-2端幫膠帶實(shí)現(xiàn)平行移設(shè)，減少移設(shè)次數(shù)。

由于半連續(xù)產(chǎn)量的大幅度增加，導(dǎo)致膠帶移設(shè)頻率增加，影響生產(chǎn)效率。為進(jìn)一步提高半連續(xù)系統(tǒng)生產(chǎn)能力，研究制定了移動(dòng)式膠帶機(jī)串聯(lián)生產(chǎn)工藝，使排土線從原來的900 m增加到1 900 m，減少了停產(chǎn)移設(shè)次數(shù)，為生產(chǎn)系統(tǒng)能力的進(jìn)一步發(fā)揮打下了基礎(chǔ)。研究實(shí)施了半連續(xù)膠帶升段建設(shè)方案，改變了以往以汽車排土進(jìn)行沖溝回填的升段方式，實(shí)現(xiàn)了半連續(xù)排土系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、高效地升段，既為半連續(xù)排土系統(tǒng)的下一次升段提供了經(jīng)驗(yàn)，也為其它礦山相類似的排土場發(fā)展方式提供了參考。2016年完成1 465 m水平805-1排土線建設(shè)，實(shí)現(xiàn)與1 440 m水平913排土線交替排土，減少移設(shè)對(duì)生產(chǎn)的影響。將下部運(yùn)距近的排土量釋放給間斷工藝，降低了剝離生產(chǎn)成本。

1）下部系統(tǒng)優(yōu)化。優(yōu)化采場坑內(nèi)運(yùn)輸環(huán)節(jié)，包括平行于西端幫布置的203-1和布置在西端幫上的402、403；采用帶式輸送機(jī)404平行于403方向，布置在境界外地質(zhì)條件優(yōu)良地段，拆除403、402帶式輸送機(jī)。

2）中部系統(tǒng)優(yōu)化。從采場西端幫地表1 140 m水平至龍橋排土場境界附近1 265 m水平轉(zhuǎn)載站，502帶式輸送機(jī)延伸120 m；在502帶式輸送機(jī)中部搭接1條503帶式輸送機(jī)至排土場1 415 m水平，然后設(shè)置805-1、805雙軌移置式帶式輸送機(jī)。拆除603、604、704帶式輸送機(jī)等。

3）上部系統(tǒng)優(yōu)化。從1 415 m水平轉(zhuǎn)載站至排土場工作面帶式輸送機(jī)的整個(gè)提升系統(tǒng)504帶式輸送機(jī)，釋放龍橋排土場的排棄空間。

2011年前完成系統(tǒng)改造新建503、延伸403等。2015年6—9月完成913、913-1、504、404、203-1、剝離破碎站遷移等系統(tǒng)搭接，2016年1月份龍橋排土場1 465 m水平新805-1帶式輸送機(jī)投入生產(chǎn)，913-2端幫帶式輸送機(jī)2016年10月底投入使用，實(shí)現(xiàn)平行移設(shè)。半連續(xù)工藝的排土系統(tǒng)目前有2條排土線1 440 m水平913排土線與1 465 m水平805-1排土線互為備用，保證剝離半連續(xù)系統(tǒng)能夠交替作業(yè)，提高系統(tǒng)利用時(shí)間。

布沼壩露天煤礦泥灰?guī)r剝離半連續(xù)工藝系統(tǒng)改造后，隨著管理水平的提高，系統(tǒng)作業(yè)時(shí)間已達(dá)到5 000 h/a，有望實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力4.6 Mm3/a，帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。按剝離半連續(xù)系統(tǒng)改造后研究結(jié)論：系統(tǒng)直接運(yùn)營成本較外包低10.316元/m3；考慮半連續(xù)工藝系統(tǒng)的折舊，改造后半連續(xù)工藝與外包的生產(chǎn)能力平衡點(diǎn)為3.62 Mm3/a，按系統(tǒng)生產(chǎn)能力4.6 Mm3/a計(jì)算，可節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用1 006.77萬元/a。原半連續(xù)工藝資產(chǎn)折舊結(jié)束后，半連續(xù)工藝與外包的生產(chǎn)能力平衡點(diǎn)降為1.73 Mm3/a，按系統(tǒng)生產(chǎn)能力4.6 Mm3/a計(jì)算，半連續(xù)工藝的直接生產(chǎn)成本僅為16.394元/m3，較外包剝離低6.546元/m3，可節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用3 011.16萬元/a?，F(xiàn)改造完成的剝離半連續(xù)工藝系統(tǒng)如圖4。

圖4 現(xiàn)剝離半連續(xù)工藝系統(tǒng)

3.4 新技術(shù)應(yīng)用

帶式輸送機(jī)采用集中控制和變頻控制技術(shù)，有效延長了膠帶使用壽命；帶式輸送機(jī)增加除鐵器和金屬探測儀，保證了膠帶機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高了煤炭輸送能力。剝離半連續(xù)建立卡車調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)調(diào)度管理現(xiàn)代化。廣泛應(yīng)用信息化、自動(dòng)化及監(jiān)測監(jiān)控等先進(jìn)實(shí)用的煤礦安全技術(shù)，發(fā)揮科學(xué)技術(shù)對(duì)提升煤礦安全保障水平的重要作用。建立完整的有線通信系統(tǒng)、無線對(duì)講系統(tǒng)，將個(gè)人手機(jī)通信納入礦山通信集群網(wǎng)絡(luò)，投入使用“云南省小龍?zhí)兜V務(wù)局綜合管理系統(tǒng)”網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化管理和網(wǎng)絡(luò)化辦公，提高了安全生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化、安全信息化管理水平；將網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用到煤質(zhì)管理中，實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)數(shù)據(jù)庫管理，按質(zhì)按量進(jìn)行煤炭銷售，得到各用戶的好評(píng)，有效提高了露天礦整體管理水平。布沼壩露天礦屬于深凹型露天礦，隨著露天開采的進(jìn)行，采場深度和排土場高度不斷增加，滑坡地質(zhì)災(zāi)害逐漸顯現(xiàn)，邊坡安全十分重要。為實(shí)現(xiàn)對(duì)邊坡的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，2011年投資558.11萬元引進(jìn)高大邊坡監(jiān)測網(wǎng)，及時(shí)地進(jìn)行邊坡監(jiān)測和邊坡管理，實(shí)現(xiàn)邊坡監(jiān)測數(shù)字化、自動(dòng)化和精確化，有效提高了邊坡管理的水平，2015年建設(shè)邊坡監(jiān)測預(yù)警可視系統(tǒng)，對(duì)一、二期邊坡監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)行深度加工，使它變成直觀的、可視化的顯示，并在內(nèi)外網(wǎng)上查看應(yīng)用。

4 工藝優(yōu)化后效果

采煤半連續(xù)單班生產(chǎn)即可滿足小龍?zhí)峨姀S用煤要求。2011年以來剝離半連續(xù)工藝系統(tǒng)環(huán)節(jié)減少后，系統(tǒng)故障率低，其作業(yè)時(shí)間每班由原來的3 h提高到5 h以上。系統(tǒng)改造后，破碎站采用視頻監(jiān)控，提升運(yùn)輸系統(tǒng)采用集控方式，環(huán)節(jié)大為簡化，系統(tǒng)可靠性高，生產(chǎn)組織模式隨之而變。優(yōu)化工作面車鏟配比及工作面布置，集控隨時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，并可降低人工成本，有效提高了采剝半連續(xù)工藝系統(tǒng)的產(chǎn)量和效益。并有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）設(shè)備型號(hào)統(tǒng)一，備件、維護(hù)方便。

2）便于排土場發(fā)展。半連續(xù)工藝排土場布置于東北部，釋放排土容量，與間斷工藝排土場互不干擾。將運(yùn)距近的排土工程位置留給間斷工藝，利于環(huán)保和剝離運(yùn)輸?shù)缆奋囕v分流。

3）減少移設(shè)次數(shù)，增加系統(tǒng)有效作業(yè)時(shí)間。排土場采用805、905串聯(lián)及913-2端幫帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)913帶式輸送機(jī)平行移設(shè)模式，可有效增加單次排土容積，減少移設(shè)次數(shù)，增加系統(tǒng)有效作業(yè)時(shí)間。改造效果對(duì)比見表2。

表2 采剝系統(tǒng)歷年產(chǎn)量情況

由表2可以看出，十二五期間采煤膠帶系統(tǒng)產(chǎn)量比十一五產(chǎn)量有大幅下降，主要受國家節(jié)能減排政策實(shí)施導(dǎo)致電煤市場萎縮，但半連續(xù)系統(tǒng)小時(shí)能力還是大幅提高。十二五期間剝離膠帶系統(tǒng)產(chǎn)量比十一五產(chǎn)量有大幅增長。

5 結(jié) 語

從經(jīng)濟(jì)角度考慮，破碎站的布置水平應(yīng)綜合考慮降低煤炭、泥灰?guī)r的卡車運(yùn)輸費(fèi)用和帶式輸送機(jī)運(yùn)輸費(fèi)用。

采煤半連續(xù)系統(tǒng)根據(jù)電廠需煤情況和煤炭賦存重心進(jìn)行M305帶式輸送機(jī)延伸及破碎站遷移。

剝離破碎站布置水平近期為西幫1 060 m水平，系統(tǒng)改造后期進(jìn)一步優(yōu)化考慮至1 020 m水平。坑內(nèi)延伸根據(jù)南幫剝離推進(jìn)新建405帶式輸送機(jī)及遷移破碎站，服務(wù)泥灰?guī)r剝離水平的重心。上部系統(tǒng)504帶式輸送機(jī)從1 440 m水平延伸至1 490 m水平、1 515 m水平接排土端幫帶式輸送機(jī)，滿足排土工藝升段發(fā)展，將運(yùn)距近的排土位置留給單斗-汽車工藝。

［1］車兆學(xué)，才慶祥，劉勇.露天礦半連續(xù)開采工藝及應(yīng)用技術(shù)研究［M］．徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2006．

［2］云南省小龍?zhí)兜V務(wù)局五期擴(kuò)建工程初步設(shè)計(jì)［R］.昆明：昆明煤炭設(shè)計(jì)研究院，2008．

［3］小龍?zhí)兜V務(wù)局布沼壩露天煤礦泥灰?guī)r剝離半連續(xù)工藝優(yōu)化設(shè)置研究［R］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2010．

［4］云南省小龍?zhí)兜V務(wù)局五期擴(kuò)建布沼壩露天礦半連續(xù)系統(tǒng)改造可行性研究報(bào)告［R］.昆明：昆明煤炭設(shè)計(jì)研究院，2010.

【責(zé)任編輯：陳 毓】

M ining and stripping technology optim ization practice and improvement in Buzhaoba Open-pit M ine

WANG Tangwa,XU Zhenyao,WANG Gangbo
(Yunnan Province Xiaolongtan Mining Bureau,Kaiyuan 661699,China)

After the extension of the five stage of Yunnan Longtan Mining Bureau,new production capacity is needed for the stripping and mining.It is necessary to optimize the mining and stripping system according to the actual production system. Through the practice of stripping technology system waste,change,construction,the mine implements the fittest survival of production process and technology,makes the stripping process optimization achieved fruitful results,and changes the mining development construction.

open-pitmine;mining and stripping technology;optimization practice;improvement

TD824

B

1671－9816（2017）09－0043－06

2017-06-20

王堂娃（1974—），男，畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)露天采礦專業(yè)，現(xiàn)任云南省小龍?zhí)兜V務(wù)局生產(chǎn)技術(shù)部副主任。

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.09.011

王堂娃，徐振堯，王剛波.布沼壩露天礦采剝工藝優(yōu)化實(shí)踐與提高［J］.露天采礦技術(shù)，2017，32（9）：43-48.