第二篇 露天开采工艺系统

第二篇露天开采工艺系统

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第二篇露天开采工艺系统

SURFACEMININGSYSTEMSINTRUDUCTIONSurfaceminingsystemscanalsobeclassifiedintothefollowingcategoriesaccordingtotheequipmentusedindifferentunitoperations: 1.Independentminingsystems; e.g.shoveltruckdozer;BWEconveyorspreader; 2.Combinedminingsystems; e.g.dragline/shoveldirectovercasting2第二篇露天开采工艺系统

SURFACEMININGSYSTEMSINTRUDUCTIONThemajorunitoperationsinsurfaceminingsystemsareexcavation,transportationanddumping(digging/loading/cutting,transporting/conveyinganddumping/discharging/spreading).Thesecondaryunitoperationsareequipmentmaintenanceandrepairing,powersupplyandwaterdrainageetc.Surfaceminingsystemsarethecombinationsofunitoperations,equipmentusedandminingmethodsthataccomplishthemineralmaterialsextraction.3第二篇露天开采工艺系统

SURFACEMININGSYSTEMS工艺分类采用设备I.间断工艺A.独立式1.单斗挖掘机+铁道运输+推土犁(挖掘机)2.单斗挖掘机+汽车+推土机3.单斗挖掘机+联合运输(汽车+铁道;汽车+箕斗;汽车+溜井平峒+排土设备)B.合并式1.单斗挖掘机倒堆2.拖拉铲运机开采II.连续工艺A.独立式1.多斗挖掘机+胶带+排土机2.水枪+水力运输+水利排土3.挖泥船+水力运输+水力排土B.合并式1.多斗挖掘机+运输排土桥2.带排土臂的轮斗挖掘机III.半连续工艺1.单斗挖掘机+汽车+半固定破碎机+胶带2.单斗挖掘机+移动破碎机+胶带3.多斗挖掘机+汽车或铁路4.上述间断/连续工艺的不同组合4第二篇露天开采工艺系统

SURFACEMININGSYSTEMSINTRUDUCTIONSurfaceminingsystemscanbeclassifiedintothefollowingcategories5第二篇露天开采工艺系统

SURFACEMININGSYSTEMS本篇重点介绍目前在露天开采中应用较多的典型生产工艺系统：单斗铁道工艺系统；单斗汽车工艺系统；轮斗胶带工艺系统；半连续工艺系统；排土桥和悬臂排土机工艺系统；无运输倒堆工艺系统；水力开采工艺系统。}间断式开采工艺系统连续开采工艺系统}连续开采工艺系统6第二篇露天开采工艺系统

SURFACEMININGSYSTEMS本篇重点内容： 1.工艺系统选择的影响因素； a.矿床自然条件； b.可供选择的设备； c.产量规模； d.资金。 2.工艺参数的匹配： a.参数选择； b.参数优化； c.系统优化。7第二篇露天开采工艺系统

SURFACEMININGSYSTEMS系统优化目标：技术可行；经济合理；系统最优；效益最大。8第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSI.应用与发展二战以前，铁路运输是露天矿山的主要运输设备；二者以后，卡车运输比例逐步增大，带式输送机逐步崛起；1950-1980年代，我国建设的14座露天煤矿，有12座采用単斗铁道工艺。9第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSI.应用与发展 抚顺西露天,阜新海州露天，新邱，平庄西露天，灵泉，岭北，义马北露天，可保，哈密三道岭，内蒙公乌素均采用单斗铁道工艺系统。部分露天矿铁道运输技术经济指标矿名限坡‰平均运距km车速km/ht·km运费列车平均载重t重车空车抚顺西露天154225150.020600阜新海州203018180.022460大孤山铁矿15-2015-201180.065420眼前山铁矿30308.560.10036010伊敏河霍林河元宝山白音华锡林郭勒平朔准格尔小龙潭准东煤矿岭北灵泉抚顺阜新海州、新邱公乌素大峰义马哈密平庄西可保1980-2000年1950-1980年2000年以后我国建国后建设的主要露天煤矿

—地理位置宝日希勒宝清黑山11第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSII.开采参数workingbenchparameters基本参数： 台阶高度h，采掘带宽度A，采区长度lc，工作平盘宽度B。台阶高度的确定h： 挖掘机的挖掘高度;

线路布置：

h≤(L–2l)i，m8-1

延深速度：

工作线推进速度.，m/a8-212第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSII.开采参数workingbenchparameters2.采掘带宽度A松软岩石：A由挖掘机规格确定；坚硬岩石：Amin≥hctg

a+e，me=2.5~3.0meh）aA13第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.II.开采参数workingbenchparameters3.工作平盘宽度B Bmin=b+C+D+E+F，m F=h（ctgr

-ctga），m）aγBminFEDCb14第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.II.开采参数workingbenchparameters3.工作平盘宽度B

B

min

≥，m8-6WhereM—可采储量指标，月；

Ak—矿石计划年产量，m3/a；

Lk

—露天矿采矿工作线长度，m；

h

—台阶高度；正常工作平盘宽度15第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.II.开采参数workingbenchparameters4.采区长度lc:采区是台阶工作线的一部分或全部，设有独立的采掘设备和工作线。铁道运输采区长度一般不小于列车长度的3倍，800~1500m。同一台阶采区数目一般不超过3个。

为保证矿山工程推进速度，采区长度应满足以下条件：

lc≤，m8-8WhereV

—工作线年推进速度，m/a；

Q—矿山年生产能力，m3/a；

h

—台阶高度； 我国铁道运输工作线推进速度一般为75~100m/a，不超过150m/a。16第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.III.铁道运输工艺参数

铁道运输工艺参数主要指列车重量（totalweightofthetrain）、牵引车辆数（thenumberofcarsthatcanbehauled）、机车粘着重量(locomotiveadhesionweight)、限制坡度(grade)。

一、列车重量对各工艺环节的影响： 1.对挖掘机生产能力的影响； 2.对列车生产能力的影响； 3.对车辆生产能力的影响； 4.对排土线生产能力的影响。

17第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.III.铁道运输工艺参数

Fig.8-3.列车重量对各工艺环节的影响18第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.III.铁道运输工艺参数 二、技术可行的列车重量（totalweightofthetrain） 1.运行阻力：rollingresistance; 2.坡道阻力：graderesistance; 3.曲线阻力：curveresistance; 4.加速度：acceleration; 5.粘着力：adhesion; 6.机车牵引力：nettractiveeffort; 7.机车均衡速度：balancingspeed; 8.制动力：braking; 9.停车距离与时间：stoppingdistanceandtime19第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.III.铁道运输工艺参数 三、经济合理的铁道运输工艺参数 铁道运输工艺参数优化准则：使完成每车运输量所需要的采运排费用之和最低。 求出合理的牵引车辆数n、限制坡度ip和所需要的机车粘着重量P。20第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.IV.采运设备的数量匹配

采运设备的数量匹配指列车数量与挖掘机数量的比值，即车铲比：

Ny，Nz一般取实动台数。

简单计算可由列车运行周期时间与挖掘机装载一列车所需时间的比值求得。也可通过统计分析法和系统模拟方法求得。21第八章间断工艺系统—机械铲铁道工艺

SHOVEL-TRAINMININGSYSTEMSSec.V.露天矿车流方向规划露天矿车流方向规划指确定各采区或工作平盘来往车流的运行方向，使矿山总体经济效益达到最优化。优化目标：总费用最