第二篇 露天開采工藝系統(tǒng)

第二篇露天開采工藝系統(tǒng)

SURFACEMININGSYSTEMSINTRUDUCTION

Surfaceminingsystemscanbeclassifiedintothefollowingcategoriesaccordingtothematerialflowsextracted:1.Non-continuous(cyclic)miningsystems: e.g.shoveltruck;shoveltrain;2.Continuousminingsystems; e.g.BWE;3.Semi-continuousminingsystems. e.g.shoveltruck+hopper/crusher+beltconveyor1第二篇露天開采工藝系統(tǒng)

SURFACEMININGSYSTEMSINTRUDUCTIONSurfaceminingsystemscanalsobeclassifiedintothefollowingcategoriesaccordingtotheequipmentusedindifferentunitoperations: 1.Independentminingsystems; e.g.shoveltruckdozer;BWEconveyorspreader; 2.Combinedminingsystems; e.g.dragline/shoveldirectovercasting2第二篇露天開采工藝系統(tǒng)

SURFACEMININGSYSTEMSINTRUDUCTIONThemajorunitoperationsinsurfaceminingsystemsareexcavation,transportationanddumping(digging/loading/cutting,transporting/conveyinganddumping/discharging/spreading).Thesecondaryunitoperationsareequipmentmaintenanceandrepairing,powersupplyandwaterdrainageetc.Surfaceminingsystemsarethecombinationsofunitoperations,equipmentusedandminingmethodsthataccomplishthemineralmaterialsextraction.3第二篇露天開采工藝系統(tǒng)

SURFACEMININGSYSTEMS工藝分類采用設(shè)備I.間斷工藝A.獨(dú)立式1.單斗挖掘機(jī)+鐵道運(yùn)輸+推土犁(挖掘機(jī))2.單斗挖掘機(jī)+汽車+推土機(jī)3.單斗挖掘機(jī)+聯(lián)合運(yùn)輸(汽車+鐵道;汽車+箕斗;汽車+溜井平峒+排土設(shè)備)B.合并式1.單斗挖掘機(jī)倒堆2.拖拉鏟運(yùn)機(jī)開采II.連續(xù)工藝A.獨(dú)立式1.多斗挖掘機(jī)+膠帶+排土機(jī)2.水槍+水力運(yùn)輸+水利排土3.挖泥船+水力運(yùn)輸+水力排土B.合并式1.多斗挖掘機(jī)+運(yùn)輸排土橋2.帶排土臂的輪斗挖掘機(jī)III.半連續(xù)工藝1.單斗挖掘機(jī)+汽車+半固定破碎機(jī)+膠帶2.單斗挖掘機(jī)+移動(dòng)破碎機(jī)+膠帶3.多斗挖掘機(jī)+汽車或鐵路4.上述間斷/連續(xù)工藝的不同組合4第二篇露天開采工藝系統(tǒng)

SURFACEMININGSYSTEMSINTRUDUCTIONSurfaceminingsystemscanbeclassifiedintothefollowingcategories5第二篇露天開采工藝系統(tǒng)

SURFACEMININGSYSTEMS本篇重點(diǎn)介紹目前在露天開采中應(yīng)用較多的典型生產(chǎn)工藝系統(tǒng)：單斗鐵道工藝系統(tǒng)；單斗汽車工藝系統(tǒng)；輪斗膠帶工藝系統(tǒng)；半連續(xù)工藝系統(tǒng)；排土橋和懸臂排土機(jī)工藝系統(tǒng)；無運(yùn)輸?shù)苟压に囅到y(tǒng)；水力開采工藝系統(tǒng)。}間斷式開采工藝系統(tǒng)連續(xù)開采工藝系統(tǒng)}連續(xù)開采工藝系統(tǒng)6第二篇露天開采工藝系統(tǒng)

SURFACEMININGSYSTEMS本篇重點(diǎn)內(nèi)容： 1.工藝系統(tǒng)選擇的影響因素； a.礦床自然條件； b.可供選擇的設(shè)備； c.產(chǎn)量規(guī)模； d.資金。 2.工藝參數(shù)的匹配： a.參數(shù)選擇； b.參數(shù)優(yōu)化； c.系統(tǒng)優(yōu)化。7第二篇露天開采工藝系統(tǒng)

SURFACEMININGSYSTEMS系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)：技術(shù)可行；經(jīng)濟(jì)合理；系統(tǒng)最優(yōu)；效益最大。8第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSI.應(yīng)用與發(fā)展二戰(zhàn)以前，鐵路運(yùn)輸是露天礦山的主要運(yùn)輸設(shè)備；二者以后，卡車運(yùn)輸比例逐步增大，帶式輸送機(jī)逐步崛起；1950-1980年代，我國建設(shè)的14座露天煤礦，有12座采用単斗鐵道工藝。9第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSI.應(yīng)用與發(fā)展 撫順西露天,阜新海州露天，新邱，平莊西露天，靈泉，嶺北，義馬北露天，可保，哈密三道嶺，內(nèi)蒙公烏素均采用單斗鐵道工藝系統(tǒng)。部分露天礦鐵道運(yùn)輸技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)礦名限坡‰平均運(yùn)距km車速km/ht·km運(yùn)費(fèi)列車平均載重t重車空車撫順西露天154225150.020600阜新海州203018180.022460大孤山鐵礦15-2015-201180.065420眼前山鐵礦30308.560.10036010伊敏河霍林河元寶山白音華錫林郭勒平朔準(zhǔn)格爾小龍?zhí)稖?zhǔn)東煤礦嶺北靈泉撫順阜新海州、新邱公烏素大峰義馬哈密平莊西可保1980-2000年1950-1980年2000年以后我國建國后建設(shè)的主要露天煤礦

—地理位置寶日希勒寶清黑山11第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSII.開采參數(shù)workingbenchparameters基本參數(shù)： 臺(tái)階高度h，采掘帶寬度A，采區(qū)長度lc，工作平盤寬度B。臺(tái)階高度的確定h： 挖掘機(jī)的挖掘高度;

線路布置：

h≤(L–2l)i，m8-1

延深速度：

工作線推進(jìn)速度.，m/a8-212第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSII.開采參數(shù)workingbenchparameters2.采掘帶寬度A松軟巖石：A由挖掘機(jī)規(guī)格確定；堅(jiān)硬巖石：Amin≥hctg

a+e，me=2.5~3.0meh）aA13第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.II.開采參數(shù)workingbenchparameters3.工作平盤寬度B Bmin=b+C+D+E+F，m F=h（ctgr

-ctga），m）aγBminFEDCb14第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.II.開采參數(shù)workingbenchparameters3.工作平盤寬度B

B

min

≥，m8-6WhereM—可采儲(chǔ)量指標(biāo)，月；

Ak—礦石計(jì)劃年產(chǎn)量，m3/a；

Lk

—露天礦采礦工作線長度，m；

h

—臺(tái)階高度；正常工作平盤寬度15第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.II.開采參數(shù)workingbenchparameters4.采區(qū)長度lc:采區(qū)是臺(tái)階工作線的一部分或全部，設(shè)有獨(dú)立的采掘設(shè)備和工作線。鐵道運(yùn)輸采區(qū)長度一般不小于列車長度的3倍，800~1500m。同一臺(tái)階采區(qū)數(shù)目一般不超過3個(gè)。

為保證礦山工程推進(jìn)速度，采區(qū)長度應(yīng)滿足以下條件：

lc≤，m8-8WhereV

—工作線年推進(jìn)速度，m/a；

Q—礦山年生產(chǎn)能力，m3/a；

h

—臺(tái)階高度； 我國鐵道運(yùn)輸工作線推進(jìn)速度一般為75~100m/a，不超過150m/a。16第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.III.鐵道運(yùn)輸工藝參數(shù)

鐵道運(yùn)輸工藝參數(shù)主要指列車重量（totalweightofthetrain）、牽引車輛數(shù)（thenumberofcarsthatcanbehauled）、機(jī)車粘著重量(locomotiveadhesionweight)、限制坡度(grade)。

一、列車重量對各工藝環(huán)節(jié)的影響： 1.對挖掘機(jī)生產(chǎn)能力的影響； 2.對列車生產(chǎn)能力的影響； 3.對車輛生產(chǎn)能力的影響； 4.對排土線生產(chǎn)能力的影響。

17第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.III.鐵道運(yùn)輸工藝參數(shù)

Fig.8-3.列車重量對各工藝環(huán)節(jié)的影響18第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.III.鐵道運(yùn)輸工藝參數(shù) 二、技術(shù)可行的列車重量（totalweightofthetrain） 1.運(yùn)行阻力：rollingresistance; 2.坡道阻力：graderesistance; 3.曲線阻力：curveresistance; 4.加速度：acceleration; 5.粘著力：adhesion; 6.機(jī)車牽引力：nettractiveeffort; 7.機(jī)車均衡速度：balancingspeed; 8.制動(dòng)力：braking; 9.停車距離與時(shí)間：stoppingdistanceandtime19第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.III.鐵道運(yùn)輸工藝參數(shù) 三、經(jīng)濟(jì)合理的鐵道運(yùn)輸工藝參數(shù) 鐵道運(yùn)輸工藝參數(shù)優(yōu)化準(zhǔn)則：使完成每車運(yùn)輸量所需要的采運(yùn)排費(fèi)用之和最低。 求出合理的牽引車輛數(shù)n、限制坡度ip和所需要的機(jī)車粘著重量P。20第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.IV.采運(yùn)設(shè)備的數(shù)量匹配

采運(yùn)設(shè)備的數(shù)量匹配指列車數(shù)量與挖掘機(jī)數(shù)量的比值，即車鏟比：

Ny，Nz一般取實(shí)動(dòng)臺(tái)數(shù)。

簡單計(jì)算可由列車運(yùn)行周期時(shí)間與挖掘機(jī)裝載一列車所需時(shí)間的比值求得。也可通過統(tǒng)計(jì)分析法和系統(tǒng)模擬方法求得。21第八章間斷工藝系統(tǒng)—機(jī)械鏟鐵道工藝

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.V.露天礦車流方向規(guī)劃露天礦車流方向規(guī)劃指確定各采區(qū)或工作平盤來往車流的運(yùn)行方向，使礦山總體經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最優(yōu)化。優(yōu)化目標(biāo)：總費(fèi)用最