煤矿创新论文煤矿科技创新论文：武家塔露天煤矿吊斗铲倒堆工艺的

1、煤矿创新论文煤矿科技创新论文：武家塔露天煤矿吊斗铲倒堆工艺的可行性分析摘 要： 结合武家塔露天煤矿煤层赋存条件及开采现状，综合分析了吊斗铲倒堆工艺在该矿采用的技术可行性，并在方案设计的基础上对吊斗铲倒堆工艺和单斗卡车工艺进行了经济比较分析。结果表明：吊斗铲倒堆部分剥离物的成本可降低4.34元/m3，年可节省直接生产成本5 941.46万元，武家塔露天煤矿吊斗铲倒堆工艺是可行的。关键词： 开采工艺；吊斗铲；可行性研究1引言露天开采实质上是大量土石方的移运作业过程，包含着诸多内容，目前的主要方向之一是结合高效能露天采矿设备的研制和应用建立高产高效可靠的开采工艺1。开采工艺选择是露天开采设计的主要环

2、节，其合理与否直接对露天矿投资、运营成本及经济效益产生巨大影响。吊斗铲倒堆剥离工艺是一种先进的开采工艺，它集采掘运输与排卸各项作业于一体，将剥离物直接倒堆排弃于采空区排土场中，在适当条件下将大大减少运输成本2-4。武家塔露天煤矿采用单斗卡车开采工艺进行剥离与采煤，除部分采掘、穿孔和辅助工程由本矿自营外，其余生产环节全部采用外包的方式进行。随着燃油价格的不断上涨，生产成本越来越高，因此单斗卡车开采的劣势显得比较突出，虽然采用外包方式，但剥离物运输价格却逐年上涨。为了降低生产成本，减少卡车在煤岩运输中的比重，武家塔露天煤矿决定对现有开采工艺进行技术改造，确定1-2煤以上部分岩石采用1台吊斗铲倒堆开

3、采。因此有必要对吊斗铲开采工艺的可行性进行研究。2吊斗铲工艺技术可行性分析吊斗铲无运输倒堆剥离工艺一般适用于以下条件：（1）水平、近水平煤层，煤层倾角小于510；（2）岩层厚度平均5060 m，一般为4060 m；（3）岩石性质为中硬岩石，粘性不强；（4）煤层厚度一般应小于2030 m。武家塔露天煤矿煤层倾角13，呈宽缓的波状起伏，区内断裂、褶曲不发育；主采煤层1-2煤厚度4.510.23 m，平均厚度8.7 m；1-2煤顶板由砂岩和砂质泥岩构成，属中硬矿岩，平均厚度48 m，最大厚度达60 m左右。对照吊斗铲的使用条件，同时考虑到吊斗铲对气候适用性较强，因此武家塔露天矿采用吊斗铲无运输倒堆剥

4、离工艺从技术上是可行的。3吊斗铲投入后的系统改造设计确定吊斗铲工艺的技术可行性后，应对工艺系统改造后的穿爆参数、开采参数及设备选型等一系列技术问题做出选择，为从经济上和原有的单斗卡车工艺进行比较做准备。2.1开采参数及设备选型吊斗铲倒堆工艺中开采参数的确定会直接影响到设备效率的发挥以及运营成本。结合露天矿实际情况，经过方案技术经济比较确定了吊斗铲倒堆台阶工作面参数，见表1。选择设备型号时，应充分考虑露天矿的产量、服务年限、设备投资以及运营成本等因素再结合工作面参数确定。通过对3种型号（ESH20 90型、ESH30110和ESH40 130型）的吊斗铲进行技术经济比较，推荐本矿采用1台ESH4

5、0 130型吊斗铲进行岩石剥离倒堆作业。2.2穿爆参数武家塔露天煤矿1-2煤上覆岩层为粉砂岩和砂质泥岩，属中硬岩石，结合国内外吊斗铲应用实际应考虑采用抛掷爆破配合吊斗铲采掘。倒堆台阶选用的穿爆参数见表2。3吊斗铲开采工艺经济分析3.1工程投资3.1.1投资估算范围为露天煤矿技术改造工程所需增量工程总投资，具体由土建工程、设备工器具购置及安装工程工程建设其它费用、工程预备费等工程投资及费用等组成。3.1.2投资估算依据根据设计的工程量按煤规字（2000）第183号文颁发的煤炭建设地面建筑工程概算指标、煤炭建设机电安装工程概算指标、煤炭工程建设其他费用指标编制；工程取费执行煤规字2000第（48）

6、号文颁发的取费标准。材料预算价格按矿区现行材料预算价格计算。主要采、运、排大型设备进行询价，不足部分参照煤炭行业常用设备价格汇编估算。3.1.3建设资金筹措方式项目技术改造工程所需增量建设资金暂按全部自筹考虑。3.1.4工程投资额度露天矿改造工程总投资33 047.21万元，其中土建工程512.24万元、设备及工器具购置27 419.0万元、安装工程1 200.00万元、工程建设其他费564.23万元、工程预备费1 249.35万元。增量工程总投资按工程生产环节汇总见表3。3.2吊斗铲开采工艺效益分析武家塔露天煤矿技术改造工程，因采用吊斗铲开采工艺，使生产过程中大量岩石剥离实现了无运输倒堆开采

7、。吊斗铲的投入，使生产可做到“以电代油”，大大降低直接生产成本费用的支出。吊斗铲投入后，年可完成剥离岩石13.69 Mm3，经计算直接单位生产费用为4.22元/m3，比岩石外包剥离费用（2006年预计）的8.56元/m3，平均降低了4.34元/m3，年可节约剥离成本5 941.46万元。通过运营成本的节约，可以在6年内将工程投资收回。吊斗铲开采工艺经济效益分析指标见表4。4结论技术经济综合分析表明：武家塔露天煤矿吊斗铲倒堆工艺是可行的。按照我国露天矿现行综合实际材料价格及人工价格计算，本矿吊斗铲倒堆的剥离成本为4.22元/m3，而单斗卡车外包形式的剥离费用预计为8.56元/m3，因此，吊斗铲倒堆部分剥离物的成本可降低4.34元/m3，年可节省直接生产成本5 941.46万元。按本报告选定的吊斗铲型号，预计3.3亿元投资可在6 a内收回，投资风险可以控制，效益显著。参考文献：1李东，王启瑞.黑岱沟露天煤矿采用吊斗铲倒堆工艺的探讨J.露天采煤技术.2001，（3）：12-14.2骆中州.露天采矿学（上册）