【摘要】：論文針對大型露天煤礦開采工藝系統(tǒng)大型化、連續(xù)化、集約化的需要和寶日希勒露天煤礦的生產(chǎn)條件,綜合運用露天采礦學(xué)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)、計算機(jī)模擬等技術(shù)方法,對寶日希勒露天煤礦采煤自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝的應(yīng)用條件、設(shè)備匹配、系統(tǒng)布置、開采參數(shù)和開采程序進(jìn)行了深入研究。論文利用3Dmine礦業(yè)工程軟件對自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝擬應(yīng)用范圍內(nèi)的1#煤層進(jìn)行建模分析。從資源條件、生產(chǎn)技術(shù)條件等方面分析自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝在東露天礦,白音華露天礦和伊敏露天礦的應(yīng)用效果,指導(dǎo)論文寶日希勒露天煤礦采煤自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝的應(yīng)用。根據(jù)寶日希勒露天煤礦的生產(chǎn)能力要求和現(xiàn)有設(shè)備條件,論文對自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝條件下標(biāo)準(zhǔn)斗容為75m~3、55m~3、35m~3的三種類型單斗挖掘機(jī)進(jìn)行了能力計算,并對其配套的自移式破碎機(jī),帶式輸送機(jī),轉(zhuǎn)載機(jī)等能力和設(shè)備進(jìn)行選擇,運用排列組合法提出了雙自移式破碎機(jī)半連續(xù)方案,確定了自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝頂板煤臺階的布置方案和南端幫帶式輸送機(jī)布置方案,并對端幫提升帶式輸送機(jī)布置造成的端幫壓煤、運輸系統(tǒng)變化和系統(tǒng)移設(shè)周期等進(jìn)行了分析研究。論文通過采用露天礦年生產(chǎn)能力,工作線長度,臺階高度、系統(tǒng)運營成本等評價指標(biāo),建立了自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝系統(tǒng)評價模型,以原煤生產(chǎn)費用最低為目標(biāo)運用該模型對寶日希勒露天煤礦不同年生產(chǎn)能力下的采煤自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)選。為了使論文研究更加全面,對寶日希勒露天煤礦單自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝單臺階開采及組合臺階、雙自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝單臺階開采參數(shù)和開采程序分別進(jìn)行研究,對于寶日希勒露天煤礦和其他大型露天煤礦的采煤工藝改造具有重要的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD824;TD451
【圖文】：

1.1 研究背景和意義(Research Background and Significance)作為一個“富煤、貧油、少氣”的國家，我國長期以來一直將煤炭作為能源生產(chǎn)和消費的主要資源。在煤炭開采過程中多以地下開采為主，占 90%左右，露天開采僅占 10%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界露天開采 50%的平均水平。一方面由于大型露天裝備被國外壟斷，我國自主研發(fā)水平還不夠完善；另一方面，開采工藝系統(tǒng)決定著露天開采的經(jīng)濟(jì)效果和后續(xù)應(yīng)用，露天開采工藝主要包括間斷工藝，連續(xù)工藝，半連續(xù)工藝等，我國傳統(tǒng)的單斗-卡車間斷工藝“以油換煤”的現(xiàn)狀制約著露天采礦的進(jìn)一步發(fā)展[1~3]。隨著燃油價格不斷上漲，卡車運輸成本不斷增加，卡車運輸導(dǎo)致環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，如何保護(hù)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本成為各國不斷追求的目標(biāo)，因此需要不斷加強(qiáng)對節(jié)能設(shè)備的引進(jìn)和新型設(shè)備的研制及應(yīng)用研究。單斗挖掘機(jī)-自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝系現(xiàn)已統(tǒng)逐漸發(fā)展為露天開采的主流工藝[4]，該系統(tǒng)綜合了間斷工藝和連續(xù)工藝的優(yōu)點，初期投資較大，但流程簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，能耗低，生產(chǎn)成本低，帶式輸送機(jī)噸公里運費僅是汽車的 1/2~1/3，特別是在長距離運輸情況下優(yōu)勢更加明顯[5~7]，自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝系統(tǒng)布置如圖 1-1 所示。

圖 2-4 寶日希勒露天煤礦二采區(qū)煤層剖面圖Figure2-4 The coal seam profile in second mining of Bao Rixile Open-pit coal mine通過觀察頂?shù)装宓雀呔�圖和剖面圖，得出寶日希勒露天煤礦 1#煤層整體傾角變化在 5°以內(nèi)，接近于水平礦床，對于布置自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝系統(tǒng)，工作面帶式輸送機(jī)高程變化 30m 左右，工作線長度可達(dá) 2400m，煤層傾角變化在 1°左右，基本接近于水平鋪設(shè)。2.1.2 煤層厚度煤層厚度影響露天礦開采工藝的選擇，影響半連續(xù)系統(tǒng)單斗挖掘機(jī)的選型，進(jìn)而影響著臺階高度的劃分，同時煤層厚度也應(yīng)該在單斗挖掘機(jī)合理的挖掘高度范圍之內(nèi)，通過 3Dmine 作出的 1#煤層等厚線如圖 2-5 所示。+++++++++++++++++++

自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝系統(tǒng)開放性原則和串聯(lián)系統(tǒng)設(shè)備匹配原則，各環(huán)節(jié)間相互串聯(lián)，任何一環(huán)節(jié)的失誤都會影響整個系統(tǒng)的能力，且各環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力滿足：帶式輸送機(jī)≥自移式破碎機(jī)≥單斗挖掘機(jī)。由于串聯(lián)系統(tǒng)的能力由最小環(huán)節(jié)確定，因此單斗挖掘機(jī)的能力決定著整個系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，為了使論文研究更加全面，對不同種類單斗挖掘機(jī)進(jìn)行設(shè)備匹配和能力選擇。3.1 設(shè) 備 選 型 和 能 力 匹 配 (Equipment Selection and CapaMatching)3.1.1 單斗挖掘機(jī)目前國內(nèi)露天礦主要采用的大型挖掘機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)斗容為 55 m3和 35 m3的單斗挖掘機(jī)，也是論文寶日希勒露天煤礦 1#煤層開采的主要挖掘設(shè)備，同時，為了使論文自移式破碎機(jī)半連續(xù)工藝更加符合未來大型露天礦開采設(shè)備的要求，對太原重工股份有限公司（以下簡稱“太重”）生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)斗容為 75 m3的 WK-75 世界最大級別挖掘機(jī)（設(shè)計生產(chǎn)能力達(dá) 9519t/h）配套的自移式破碎機(jī)在論文中進(jìn)行研究討論。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2745881