東露天礦排土機和排土工作面帶式輸送機升段移設

1、東露天礦排土機和排土工作面移置式帶式輸送機升段移設 張迎平 雷獻 賀繼軍（中煤平朔集團東露天礦，山西 朔州，036000）摘要：露天礦排土場設計時應進行排土場平面規(guī)劃和豎向規(guī)劃。當選擇有多個排土場，分散排土時，則通過平面規(guī)劃，達到支量合理分配。而在一個排土場范圍內(nèi)，由于它和采場有一定的高差關系，所以豎向規(guī)劃特別重要，尤其是山坡露天礦和在溝谷、山坡地形設置排土場，經(jīng)常遇到的是豎向規(guī)劃問題。排土場形成后，采用高效率的排土工藝可進一步提高排土強度1，增加單位面積的排土容量；亦可提高堆置高度2，減少排土場占地。東露天礦因排土場排土空間不足，于是采取將半連續(xù)工藝系統(tǒng)排土機和排土場移置式帶式輸送機升段移設

2、的方案來進一步擴大排土空間，移設后，在原有排土空間不變的情況下，半連續(xù)工藝系統(tǒng)有效擴大近一倍排土空間。關鍵詞：半連續(xù)工藝；排土機；排土場；移置式帶式輸送機；升段移設Abstract：Open pit design should be carried plane planning and vertical planning. When selecting multiple dumps and dumping dispersed, to achieve a reasonable distribution of the amount through the plane planning. And i

3、t has a certain height with the stope in a dump, so the vertical planning is particularly important, especially in slopes open pit and in the valleys, hillside setting dump, often encountered is vertical planning issues. When dump formed, dump strength can be further improved, dump capacity per unit

4、 area can be increased through using high efficiency dumping process；and also dump area can be reduced by increasing the dump height. The spreader and movable belt conveyor that in one dump of semi-continuous mining have been lifted and advanced to further expand the dump space in East open pit mine

5、. After advancing, the semi-continuous mining effectively expanded to nearly double dump space at the original dump space unchanged。Key words：Semi-continuous mining；Spreader；Dump ；Movable belt conveyor；Lifting and advancing； 正文：東露天礦半連續(xù)工藝系統(tǒng)由單斗挖掘機（P&H4100XPC）自移式破碎站（MMD1400）自移式轉(zhuǎn)載皮帶（大連華銳重工BC-9000.68

6、）自移式電纜漏斗車（大連華銳重工HC-CC9000）剝離工作面移置式帶式輸送機B1101（山特維克ST2500）端幫半固定式帶式輸送機B1301（山特維克ST1600）、B1401（山特維克ST4000）排土場移置式帶式輸送機B1501（山特維克ST2500）排土機（山特維克PA200）組成。按設計排土場由卡車排土形成工作面后，部署一套作業(yè)能力為9000噸/小時、提升高度為170米的半連續(xù)工藝設備，破碎站布置在標高1290平盤剝離4#煤層以上巖石（剝離工作面寬1500米），排土機布置在礦坑外部排土場標高1460平盤（排土工作面寬1500米），排土機作業(yè)方式為先下排后上排，可上排至1475標高，

7、下排至1460標高，通過排土機自身排棄物料配以履帶式推土機（卡特彼勒D475）輔助平整，形成完整移設工作面。因排土場征地搬遷滯后，排土空間不足，半連續(xù)工藝系統(tǒng)排土空間與卡車排土空間相互制約，排土工作面設備移設周期縮短，半連續(xù)工藝系統(tǒng)效率及成本優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮。為了擴大排土空間3，通過綜合論證B1401帶式輸送機機架鋼結構強度、地錨及鋼絲繩抗拉強度、膠帶液壓絞車式張緊裝置張緊強度、帶強為ST4000的膠帶四級搭接硫化接頭強度、帶式輸送機整體驅(qū)動能力（8×1400KW）、驅(qū)動滾筒及膠帶摩擦系數(shù)、雙驅(qū)動站多驅(qū)動匹配運行穩(wěn)定性，高段排土（排巖）邊坡穩(wěn)定性等因素4，決定將排土高度提升15米，

8、系統(tǒng)提升能力由170米提高到185米。即在排土工作面移置式帶式輸送機B1501、可縱向延伸端幫半固定式升坑帶式輸送機B1401及排土機在第一次推進移設時，將1460平盤設備全部升段移設到1475標高并推進80米。這樣在原有排土空間不變的情況下，可擴大近一倍排土空間。布置在1460平盤上的設備有：B1401帶式輸送機機頭驅(qū)動平臺及對應的電氣房、35/6KV移動式變電站，B1501帶式輸送機（機頭、機尾兩個驅(qū)動站）及驅(qū)動站對應的電氣房、35/6KV移動式變電站，排土機。B1401機頭移動式變電站饋出另一路電源至B1501機尾驅(qū)動對應電氣房，B1501機頭移動式變電站饋出另一路電源至帶式輸送機中部6

9、KV匯線箱，作為排土機的工作電源。排土機由軌道式卸料尾車、受料懸臂皮帶（50米）、排料懸臂皮帶（50米）、履帶式主機塔架組成，可上排最大高度18米，主機塔架與卸料尾車通過受料懸臂相連，連接處均可在一定范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)，卸料尾車跨接在B1501帶式輸送機移設軌道上，受料懸臂與卸料尾車僅有5米相對行程。卸料尾車上配備800米6KV抗拉電纜及收放卷筒，與布置在B1501帶式輸送機中部的6KV電源匯線箱對接。移設時軌道輪式卸料尾車必須跨接在B1501移設軌道上行走，且與排土機主機塔架無法分開，所以移設方案圍繞難度較大的排土機展開。一、 移設準備工作抬高排土作業(yè)面標高的物料由排土機在1460平盤沿排土推進方向

10、上排至最大高度，為升段做好物料堆填工作。由履帶式推土機在堆填物料上推降出長51米、坡角為17的B1501帶式輸送機升段移設坡面及寬度為40米標高為1475的平盤，再從坡面上斜推出一條從坡底到坡頂約3.5的緩坡，與1460平盤中部道路及1475平盤B1501帶式輸送機新機頭位置連接成一條曲率半徑大于265米呈“S”狀的緩坡彎道，順著彎道直至B1501新機頭位置附近，作為排土機爬坡行走的路線，如圖所示。受排土機最大排棄距離限制，在修筑的排土機行走坡道上端187米距離內(nèi)，由履帶式推土機順著B1501帶式輸送機推進方向拓寬1475平盤32米，作為排土機升段后安全停放初始位置。在1475平盤B1501新

11、機尾中心線向外延伸20米處由履帶式推土機向下沿B1401帶式輸送機機頭非排土側(cè)20米方向推出一條約3.5的斜坡，作為履帶式搬運車（塔克拉夫RT350）搬運B1401機頭驅(qū)動平臺爬坡行走線路。移設前對移設一側(cè)場地留出6米設備行走通道并進行平整以便施工設備車輛通行。對B1501帶式輸送機臨時機道、滑撬基礎、排土機行走道路進行反復碾壓、夯實，地基強度達到1千克/平方厘米（排土機履帶行走平均對地比壓97千帕）。二、 移設步驟1、 排土機行走到B1501帶式輸送機中部6KV電源匯線箱位置處，將卷筒電纜從匯線箱斷開，與移動式發(fā)電車6KV電源對接，旁路卷筒收放功能（排土機行走卷筒不收放電纜）。松開B1501

12、沿線拉繩開關電纜、拉繩；松開B1401機頭至過渡段之間拉繩開關電纜、拉繩。2、 將B1501、B1401帶式輸送機膠帶張緊裝置放松到最大行程；將1460平盤35KV線路全部停電，2臺移動式變電站35KV進線電纜和6KV出線電纜拆除，B1501機頭、B1501機尾及B1401機頭3個電氣房進線電纜拆除，驅(qū)動平臺至電氣房之間的聯(lián)絡電纜全部從電氣房外的耦合插頭處分開，電纜放置到相應驅(qū)動平臺上簡單固定。與此同時，將B1401膠帶從機頭架過渡段處斷帶并在升坑沿線多點打卡固定；將B1501機頭、機尾及B1401機頭驅(qū)動平臺地錨鋼絲繩全部松開并用挖掘機將地錨挖出。將3個滑撬式電氣房、對應的2臺移動式變電站、

13、3個驅(qū)動平臺的相應地錨按就近路線用履帶式推土機拖拽到1475平盤各自新位置附近，以便于二次就位。3、 B1501帶式輸送機機頭至緩坡起坡點之間機架進行扇形爬坡移設，由于常規(guī)水平作業(yè)的移設機不能在坡面作業(yè)，用兩臺履帶式挖掘機掛載改裝拉鉤拖動機頭和機架以小步距扇形推進，直至將機頭驅(qū)動平臺拖動至“S”彎道1475平盤新B1501機頭位置附近，機頭至緩坡起坡點之間機架全部拖動到“S”彎道斜坡上，再將機頭驅(qū)動平臺段和斜坡段機架調(diào)整為符合排土機行走的彎度且保持機架兩側(cè)鋼軌等間距。之后，排土機用移動式發(fā)電車供電行走至“S”彎道起坡點，從起坡點改用低速爬坡行走，主機履帶與尾車軌道邊線保持4米安全平行距離，為避

14、免履帶式主機塔架前后重心不穩(wěn)，排料懸臂與主機履帶始終保持垂直，最終行走至B1501機頭新位置附近，停放在由推土機拓寬的平臺上。4、 在B1501帶式輸送機機頭段拖拽移設作業(yè)的同時，進行B1501機尾驅(qū)動平臺及機尾段機架的拖拽升坡移設工作，排土機停放到新平臺后，將B1501機架全部拖拽移設到1475臺階。為避免中間段機架移設后彎曲點太多找直困難，在移設前每間隔200米抽出一組機架（6米），移設到位后將抽出的機架恢復，以B1401帶式輸送機中心線測量定位的B1501新機尾為基準點對所有機架進行找正、找平調(diào)整，最后由找正后的全線機架確定B1501新機頭具體位置。5、 B1501機尾移設后，給與其搭接

15、的B1401帶式輸送機機頭驅(qū)動平臺騰出作業(yè)空間。用履帶式搬運車將B1401機頭驅(qū)動平臺沿著B1501新機尾修筑的3.5斜坡搬運到位，用履帶式推土機將B1401過渡段機架拖拽到位，再將提前組裝的新機架沿B1401延長方向鋪放到斜坡上，與原機架保持中心線一致。調(diào)整B1401過渡架和機頭驅(qū)動平臺，使驅(qū)動平臺的落料點和B1501機尾的接料點完全對接。6、 用挖掘機掏挖以上3個驅(qū)動平臺的所有地錨坑，并將各自對應的地錨全部就位，張緊地錨鋼絲繩。待B1401機頭地錨恢復后，鋪放其延長的膠帶并合攏最終接頭，松開B1401帶式輸送機升坑段膠帶沿線固定卡。將3個滑撬式電氣房、2臺移動式變電站分別調(diào)整就位，延長35

16、KV供電線路至2臺移動式變電站新位置并引至35KV進線柜，恢復各移動式變電站饋出柜至電氣房的6KV聯(lián)絡電纜，恢復各電氣房與對應驅(qū)動平臺聯(lián)絡電纜；恢復B1501、B1401拆下的拉繩開關電纜、拉繩。7、 巡查確認移設后各設備工況信息，各級電源上電測試。張緊B1401、B1501帶式輸送機膠帶，檢查帶式輸送機拉線、跑偏、急停等設備保護信號并試車。三、 結語： 升段移設后，排土機先向B1501帶式輸送機原來位置方向下排15米至1475標高，再向移設推進方向下排30米至1475標高，最后向原來B1501位置方向上排15米至1490標高5?？紤]到排土場自然下沉6，實際按排土標高1476作業(yè)，沉降后用履帶

17、式推土機將排土工作面推平，為下一次水平推進移設做準備。在沒有可借鑒的行業(yè)先例的情況下，東露天礦自行設計優(yōu)化半連續(xù)工藝系統(tǒng)排土機和排土場移置式帶式輸送機升段移設方案并于2014年4月順利實施該方案，移設后至2014年底半連續(xù)工藝系統(tǒng)累計帶料1250萬噸，B1401帶式輸送機運行正常、性能可靠，排土場邊坡穩(wěn)定性較好。本方案中呈“S”彎道的“坡中坡”及臨時機道的設計為該方案的核心，為排土機爬坡行走提供了極大的便利，有效地提高了移設效率；用履帶式挖掘機掛載改裝拉鉤拖動帶式輸送機機架小步距推進代替用履帶式推土機拖動機架升坡進一步提高了移設的效率。東露天礦半連續(xù)工藝系統(tǒng)排土機和移置式帶式輸送機升段移設后，

18、排土場堆置高度提高了15米，單位面積的排土容量增加了近一倍7，有效地減少了排土場占地，間接地提高了系統(tǒng)持續(xù)作業(yè)能力，進一步降低了能耗成本，為半連續(xù)工藝在露天礦山的成熟推廣應用起到了積極的作用，具有廣泛的社會效益和較大的經(jīng)濟效益。參考文獻:1 李洪文,代永新.排土工藝對排土場的穩(wěn)定性影響分析J.現(xiàn)代礦業(yè),2013.6,(06):112-114.2 劉偉民,邢萬昱.勝利東二露天礦排土工藝研究J.露天采礦技術,2009,(04):14-16.3 孫承菊,楊育,張國慶.齊大山鐵礦排土機排土工藝方案的探討J.金屬礦山,2006,(8)增刊:81-82.4 徐永剛.影響排土場邊坡穩(wěn)定因素的探討J.中國礦業(yè),2000,(09):72-73.5 黃禮富,周玉新,陳柏林.排土機排土合理工藝參數(shù)的確定J.金屬礦山,1998,(01):8-11.6 周占雄.露天礦排土場失穩(wěn)分析及穩(wěn)定措施J.山西煤炭,2000,(09):8-11.7 汪勇.露天礦排土場合理臺階高度的確定J.金屬礦山,2004,(02):24-26.作者簡介：張迎平（1973.11-），山西嵐縣人，畢業(yè)于太原理工大學，本科，中煤平朔集團東露天礦機電副礦長，Email：szps