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1、1,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,报告人：姬长生 中国矿业大学矿业工程学院教授； 中国煤炭学会煤矿系统工程专业委员会秘书长,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,The Application of Semi-continuous Mining System in Chinese Surface Coal Mines,2,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,主要内容：1.开采工艺一般定义2.我国煤矿露天开采工艺的发展3.半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用4.半连续开采工艺应用的展望,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 200
2、8),系统工程在矿业领域的应用,3,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,摘 要： 介绍了半连续开采工艺的特点及其在我国露天煤矿中的应用情况，分析了我国主要露天煤矿半连续开采工艺系统的存在给露天矿内排土作业带来的平面干扰问题，提出了解决半连续开采工艺系统存在的问题，应该寻求解决破碎机移设、提高破碎机能力以及寻求发展大倾角带式输送机等办法和建议。关键词：半连续，开采工艺，露天煤矿,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,4,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,1. 开采工艺一般定义固体矿物露天开采工艺分类根据开采过程中物料流是否连续可分三大类： 间断
3、式开采工艺（亦称周期式开采工艺）； 连续式开采工艺； 半连续开采工艺。,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,5,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,6,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,1. 开采工艺一般定义间断式开采工艺主要指开采作业的主要环节采掘、运输、排卸过程中物料分别由不同的设备完成。典型代表工艺： 单斗铲/汽车工艺（采掘由单斗铲完成，运输由载重汽车完成，废弃岩石排卸主要由推土机完成，矿石进入贮矿场）； 单斗铲/铁道工艺（采掘由单斗铲完成，运输由
4、铁道车辆完成，废弃岩石排卸主要由推土犁或挖掘机完成，矿石进入贮矿场）；,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,7,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,1. 开采工艺一般定义连续开采工艺其主要作业环节之间物料流保持不间断运行，典型代表工艺： 轮斗铲/带式输送机/排土机； 链斗挖掘机/带式输送机等；,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,8,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,1. 开采工艺一般定义 半连续开采工艺的主要特点是某些作业环节物料流连续，某些作业环节物料流不连续，典型的半连续开采工艺:
5、采掘作业环节由单斗铲完成，而运输及排卸环节由带式输送机完成； 采掘作业由连续开采设备如轮斗挖掘机完成，运输及排卸由汽车或铁道车辆完成。,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,9,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,1. 开采工艺一般定义目前流行的半连续开采工艺系统: 主要是由单斗挖掘机采装，经过筛分或破碎设备将物料转运到带式输送机上，然后运达指定地点进行卸载。半连续开采工艺系统的发展与应用: 主要源于间断开采工艺的主流运输设备汽车随着运输距离的增大，运输成本急剧上升，因而寻求一种能够替代汽车运输的成本较为低廉的运输方式。,第十一届全国矿业系统工
6、程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,10,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,1. 开采工艺一般定义半连续开采工艺系统的发展与应用: 近三十余年来，露天矿坑内主要运输设备是矿用汽车，其载重量一般在二十吨至三百余吨。随着露天矿采深不断加大，采掘、运输设备的规格不断提高，露天矿的运输距离也不断增大。但是，汽车运输的合理运距一般在24km，超过这个距离之后，汽车运输的成本急剧上升。,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,11,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,1. 开采工艺一般定义 半连续开采工艺系统的发展与应用: 露
7、天开采的特点是除了开采有用矿石之外，还要剥离覆盖在矿石之上的大量废弃岩石。一般情况下，根据矿石赋存状态的不同，每开采一吨有用矿石，平均要剥离26m3或更多的岩石。一个年产矿石千万吨级的露天矿，每年采剥矿岩总量就会达到20.0 60.0Mm3，运输费用约占矿石总成本的1/2 2/3左右。为了降低露天矿山的运输成本，人们在现有运输设备的基础上，不断寻求运用经济高效的、能够适应大规模矿山开采的运输设备 带式输送机。,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,12,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,2. 我国煤矿露天开采工艺的发展我国煤矿露天开采工艺的使
8、用及其发展基本上反映了当时的矿山开采及设备制造水平的现状。 建国以后至1980年代初期:主要采用单斗铁道间断式开采工艺系统。 改革开放以来建设的大型露天煤矿:剥离以单斗汽车为主，采煤以半连续开采工艺为主。,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,13,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,2. 我国煤矿露天开采工艺的发展 建国以后至1980年代初期，我国国有重点煤矿主要采用单斗铁道间断式开采工艺系统，随着开采深度的增加，部分矿山煤炭运输采用了半连续工艺系统，如抚顺西露天矿；部分矿山深部煤炭采用单斗汽车，转载至铁道运至地面。,第十一届全国矿业系统工程
9、学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,14,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,2. 我国煤矿露天开采工艺的发展 改革开放以来建设的大型露天煤矿主要特点是产量大幅提高，开采深度大，平均在150200m以上，煤炭运距平均3km以上；开采工艺基本淘汰了资金、人员密集型的单斗铁道工艺，除了个别矿山采用连续开采工艺以外，大多数矿山以综合开采工艺为主，其中剥离以单斗汽车为主，采煤以半连续开采工艺为主。,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,15,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,2. 我国煤矿露天开采工艺的发展,第十一届全国矿
10、业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,表1. 改革开放以来我国主要露天煤矿开采工艺系统2,16,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,2. 我国煤矿露天开采工艺的发展,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,表1. 改革开放以来我国主要露天煤矿开采工艺系统2,17,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,2. 我国煤矿露天开采工艺的发展,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,表1. 改革开放以来我国主要露天煤矿开采工艺系统2,18,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,
11、2. 我国煤矿露天开采工艺的发展表1所列矿山半连续工艺系统主要用于煤层的开采及运输，开采设备主要是単斗挖掘机，运输设备为108t 320t载重汽车，将原煤从开采工作面运至地面破碎站，破碎设备绝大部分为坑边半固定式破碎机，破碎能力一般为1500t/h 3000t/h，带式输送机带宽1.0 1.4m; 少数为移动式破碎机。,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,19,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,3.半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用 如前所述，半连续开采工艺的主要特点是为使物料适合连续运输的带式输送机而增加了破碎环节，破碎环节对于废弃的剥离
12、物而言是增加了额外成本，而对于有用矿物而言，一般均需粗破碎环节。露天开采除了获取有用矿物之外，还要剥离几倍于矿物的剥离物。,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,20,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,3.半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用 在我国目前正在生产的大型、特大型露天煤矿，剥采比一般为35m3/t，即每开采一吨原煤，一般要剥离3 5立方米的剥离物。因此，大型露天矿山一般仅限于有用矿物的开采采用半连续工艺，由于剥离物相对矿物而言，运距较短，且破碎成本较高，较少采用半连续开采工艺。,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 20
13、08),系统工程在矿业领域的应用,21,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,3.半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用 露天煤矿采用半连续开采工艺增加了破碎环节，破碎环节的主要设备 破碎机多为辊筒式，按照移设时间分类可分为三种类型: 固定式破碎机; 半固定式破碎机; 移动式破碎机.,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,22,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,3.半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用 固定式破碎机（英文fixed crushers）是指破碎机的位置一经安装完毕，不随采矿作业工作面位置的变化而进行位置的改变；,第十一届全国矿业系统工程
14、学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,23,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,3.半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用 半固定式破碎机也称为半移动式破碎机（semi-mobile crushers）：在一段时期内，其工作位置相对固定，根据工作面向破碎设备供料的运输距离确定其移位时间。半固定式破碎机的设计准则是移位时不会产生大量的安装费用。破碎机由自卸卡车或前装机给料，移设不频繁( 例如，每周、每月或每年移设一次)。半固定式破碎机移设距离长，运输机构可以是破碎机整体的一部分，亦可以是独立的。独立的运输机构可以几台破碎机共用。,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASE
15、MI 2008),系统工程在矿业领域的应用,24,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,3.半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用 移动式破碎机其工作位置移设频繁，移设距离短。根据破碎机位置移动时是否拆卸，主要分为两种： 可拆移式破碎机（portable crushers）; 自移式破碎机（mobile crushers or fully mobile crushers ）.,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,25,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,3.半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用 可拆移式破碎机（portable crushers）：部
16、件易于拆卸、用其他车辆运输、便于重新装配。这种破碎机可能需要在致密的地面上打少量的混凝土地基基础或用浮桥式钢板或混凝土板作为破碎机的基础。这种破碎机主要用于安装工程量较少，起重机能力足以起吊破碎机的各个部件的情况下。,第十一届全国矿业系统工程学术会议 (SASEMI 2008),系统工程在矿业领域的应用,26,半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用,3.半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用自移式破碎机（mobile crushers or fully mobile crushers ）：自移式破碎机随着采掘工作面的推进而推进，直接由电铲或前装机卸料。自移式破碎机的走行装置是破碎机整体的一部分。破碎机的移动频繁，走行距离短，例如，每班或每天移位一次。共用。,
