露天煤礦薄煤層的連續開採工藝方法
2023-04-23 05:19:41
專利名稱：露天煤礦薄煤層的連續開採工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種露天煤礦薄煤層的連續開採工藝方法，屬採煤設備的應用及採煤方法的技術領域。
背景技術：
露天煤礦大多為近水平礦床，具有多煤層、厚煤層、薄煤層、厚覆蓋層賦存特點，煤層大都處於地層表部，屬易開採煤層。目前，露天煤礦的開採，大都針對厚煤層賦存狀況，採用單鬥電鏟採掘、卡車運輸、固定或半固定式破碎站集中破碎、帶式輸送機輸送，這種傳統採掘方式存在著開採工藝單一、環境汙染嚴重、行車通道佔地面積大、集中破碎難度大、效率低、耗時長的弊端，從而使開採成本升高、效率低，同時這種開採方式往往使煤層厚度小於I米的薄煤層放棄開採，造·成很大的資源浪費。
發明內容
發明目的
本發明的目的就是針對背景技術的狀況，根據露天煤礦薄煤層的賦存特點，制定一種露天煤礦薄煤層的採煤工藝方法，實現薄煤層開採工作面採煤、受料、破碎、轉載、運輸的連續工藝，以提高露天煤礦薄煤層的開採質量和效率。技術方案
使用的設備包括露天煤礦連續採煤機、露天煤礦行走式給料破碎機、大跨距橋式轉載機、行走轉載機、短距橋式轉載機、卸料小車、工作面帶式輸送機、機巷外運帶式輸送機；露天煤礦薄煤層連續開採工藝方法
(1)、設置採幅區
按照露天煤礦薄煤層的儲藏規律、煤層厚度、巖石厚度、運輸條件，確定工作面橫向推進方向、縱向割煤方向及設備布置，採用逐個步距循環推進方式採掘，並在工作面推進方向的一個推進步距內設立多個採幅區，即第一採幅區、第二採幅區、第三採幅區、第N個採幅區；
(2)、布置安裝米掘運輸設備
在採煤開始的第一採幅區順序安裝布置採掘、運輸設備
露天煤礦連續採煤機——露天煤礦行走式給料破碎機——大跨距橋式轉載機——行走轉載機——短距橋式轉載機——卸料小車——工作面帶式輸送機——機巷外運帶式輸送機-煤倉；
(3)、按照採掘、運輸設備的布置順序，相應布置卷纜車、電纜、照明線路、液壓管路、相關配套設備、工具輔助材料及通訊設施；
(4)、連續採煤機採掘
按照採幅區順序進行移動式採掘，連續採煤機縱向割煤、橫向推進，依採幅區順序依次改變割煤方向；
採掘方向縱向+橫向；
採掘長度縱向< 2500米；
採掘高度< 5米；
割煤方向與工作面推進方向夾角90° ；
採掘能力:1800 t/h ；
採掘機功率340 kff ；
(5)行走式給料破碎機破碎 行走式給料破碎機為履帶行走式，具有受料、破碎、卸料、運輸功能，可隨連續採煤機作業，煤炭經進料、破碎、卸料後轉入大跨距橋式轉載機轉載；
破碎粒度-.(300mm ；
破碎功率:110 kff ；
破碎能力2000 t/h ；
(6)大跨距橋式轉載機轉載
大跨距橋式轉載機懸空搭接在行走式給料破碎機與行走轉載機之間，完成煤炭轉載功能，同時使整套設備具有靈活轉彎功能；
轉載能力2000 t/h ；
(7)行走轉載機轉運
行走轉載機為履帶行走式，具有受料、卸料及運輸功能，與行走式給料破碎機協同使用。行走式轉載機接收大跨距橋式轉載機轉載的煤炭，並將煤炭轉運至後部的連續轉載機；
轉運能力2000 t/h
(8)連續轉載機轉運
煤炭經過大跨距橋式轉載機及行走轉載機後，重新進入後部的大跨距橋式轉載機及行走轉載機，經過多級轉載、轉運後，由短距橋式轉載機轉載至卸料小車；
(9)、卸料小車卸煤
卸料小車沿工作面帶式輸送機滑行，與其前面的破碎、轉載、轉運設備隨動，隨時將煤炭卸載到工作面帶式輸送機；
(10)、工作面帶式輸送機輸送並轉運
承接卸料小車轉運卸下的煤，並輸送至機巷外運帶式輸送機；
輸送能力:2500 t/h ；
(11)、機巷外運帶式輸送機輸送進入煤倉
機巷外運帶式輸送機承接工作面帶式輸送機的煤，然後輸送進入煤倉儲存；
輸送能力:3200 t/h ；
(12)、煤炭儲存
機巷外運帶式輸送機輸送的煤進入煤倉儲存、堆積。 有益效果
本發明與背景技術相比具有明顯的先進性，是針對露天煤礦薄煤層的賦存條件和儲存分布設計多個採幅區，採用採掘一破碎一轉載一運輸一儲存的方式，使用露天煤礦連續採煤機、露天煤礦行走式給料破碎機、大跨距橋式轉載機、行走轉載機、短距橋式轉載機、卸料小車、工作面帶式輸送機、機巷外運帶式輸送機，進行整體布置，形成掘、碎、運、卸、儲相結合的生產方式，此採煤方法工藝先進、設置科學合理、設備布置緊湊連續、安全穩定可靠，多級轉運、連續輸送暢通，是十分理想的露天煤礦薄煤層的連續採煤工藝方法。
圖I為第一採幅布置圖 圖2為第二採幅布置圖
圖3為第三採幅布置圖 圖4為第N採幅布置圖 圖5為圖I的A— A剖面圖 圖中所示，附圖標記清單如下 I、露天煤礦連續採煤機，2、露天煤礦行走式給料破碎機，3、大跨距橋式轉載機，4、行走轉載機，5、短距橋式轉載機，6、卸料小車，7、工作面帶式輸送機，8、巖土回填區，9、機巷外運帶式輸送機，10、儲煤場，11、上巖石層，12、下巖石層，13、煤層。α、各相鄰轉載設備間轉角，Η1、上巖石層高度，Η2、下巖石層高度，H、煤層高度，LI、上巖石層剝離寬度，L2、露天煤礦連續採煤機採掘寬度，L3、工作面帶式輸送機中心與露天連續採煤機中心距離，L4、工作面帶式輸送機中心與行走轉載機中心距離，L5、工作面帶式輸送機中心與後方巖土回填區中心距離。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明做進一步說明
圖1、2、3、4所示，為一、第二、第三、第N採幅區布置圖，各採幅設備布置是一樣的，是連續採掘設備的工作循環，當一個推進步距採掘完成後，進入下一個推進步距，設備布置是按採掘——破碎——轉載——運輸的方式進行的，各設備的位置連接要正確，安裝牢固。採幅區布置為上巖石層11下部為煤層13，煤層13下部為下巖石層12，下巖石層12上安裝工作面帶式輸送機7，在割煤方向的起點依次設置露天煤礦連續採煤機I、露天煤礦行走式給料破碎機2、大跨距橋式轉載機3、行走轉載機4、短距橋式轉載機5、卸料小車6、工作面帶式輸送機7、然後進入機巷外運帶式輸送機9、儲煤場10，從而形成了採煤、破碎、轉載、運輸、儲存的全過程。圖5所示，為圖I的A— A剖面圖，圖中可知薄煤層採掘工藝參數為煤層13上面為上巖石層11，高度為Η1，煤層13下面為下巖石層12，高度為Η2，煤層厚度HS 5米；上巖石層剝離寬度Ll=50米，露天煤礦連續採煤機採掘寬度L2=5米，露天煤礦連續採煤機與工作面帶式輸送機距離L3=8 40米,最大推進步距為40米,露天煤礦連續轉載機與臨近的行走轉載機距離為L4=5米，短距橋式轉載機與後方巖土回填區距離L5 ^ 30米，各相鄰轉載設備間的允許夾角α=±45°。
權利要求
1.一種露天煤礦薄煤層的連續開採工藝方法，其特徵在於使用的設備包括露天煤礦連續採煤機、露天煤礦行走式給料破碎機、大跨距橋式轉載機、行走轉載機、短距橋式轉載機、卸料小車、工作面帶式輸送機、機巷外運帶式輸送機； 露天煤礦薄煤層連續開採工藝方法 (1)、設置採幅區 按照露天煤礦薄煤層的儲藏規律、煤層厚度、巖石厚度、運輸條件，確定工作面橫向推進方向、縱向割煤方向及設備布置，採用逐個步距循環推進方式採掘，並在工作面推進方向的一個推進步距內設立多個採幅區，即第一採幅區、第二採幅區、第三採幅區、第N個採幅區； (2)、布置安裝米掘運輸設備 在採煤開始的第一採幅區順序安裝布置採掘、運輸設備 露天煤礦連續採煤機——露天煤礦行走式給料破碎機——大跨距橋式轉載機——行走轉載機——短距橋式轉載機——卸料小車——工作面帶式輸送機——機巷外運帶式輸送機-煤倉； (3)、按照採掘、運輸設備的布置順序，相應布置卷纜車、電纜、照明線路、液壓管路、相關配套設備、工具輔助材料及通訊設施； (4)、連續採煤機採掘 按照採幅區順序進行移動式採掘，連續採煤機縱向割煤、橫向推進，依採幅區順序依次改變割煤方向； 採掘方向縱向+橫向； 採掘長度縱向< 2500米； 採掘高度5米； 割煤方向與工作面推進方向夾角90° ； 採掘能力:1800 t/h ； 採掘機功率340 kff ； (5)行走式給料破碎機破碎 行走式給料破碎機為履帶行走式，具有受料、破碎、卸料、運輸功能，可隨連續採煤機作業，煤炭經進料、破碎、卸料後轉入大跨距橋式轉載機轉載； 破碎粒度< 300mm ； 破碎功率:110 kff ； 破碎能力2000 t/h ； (6)大跨距橋式轉載機轉載 大跨距橋式轉載機懸空搭接在行走式給料破碎機與行走轉載機之間，完成煤炭轉載功能，同時使整套設備具有靈活轉彎功能； 轉載能力2000 t/h ； (7)行走轉載機轉運 行走轉載機為履帶行走式，具有受料、卸料及運輸功能，與行走式給料破碎機協同使用，行走式轉載機接收大跨距橋式轉載機轉載的煤炭，並將煤炭轉運至後部的連續轉載機；轉運能力2000 t/h (8)連續轉載機轉運 煤炭經過大跨距橋式轉載機及行走轉載機後，重新進入後部的大跨距橋式轉載機及行走轉載機，經過多級轉載、轉運後，由短距橋式轉載機轉載至卸料小車； (9)、卸料小車卸煤 卸料小車沿工作面帶式輸送機滑行，與其前面的破碎、轉載、轉運設備隨動，隨時將煤炭卸載到工作面帶式輸送機； (10)、工作面帶式輸送機輸送並轉運· 承接卸料小車轉運卸下的煤，並輸送至機巷外運帶式輸送機；· 輸送能力3000 t/h ； (11)、機巷外運帶式輸送機輸送進入煤倉 機巷外運帶式輸送機承接工作面帶式輸送機的煤，然後輸送進入煤倉儲存； 輸送能力:3200 t/h ； (12)、煤炭儲存 機巷外運帶式輸送機輸送的煤進入煤倉儲存、堆積。
2.根據權利要求I所述的露天煤礦薄煤層的連續開採工藝方法，其特徵在於採幅區布置為上巖石層11下部為煤層13，煤層13下部為下巖石層12，下巖石層12上安裝工作面帶式輸送機7，在割煤方向的起點依次設置露天煤礦連續採煤機I、露天煤礦行走式給料破碎機2、大跨距橋式轉載機3、行走轉載機4、短距橋式轉載機5、卸料小車6、工作面帶式輸送機7、然後進入機巷外運帶式輸送機9、儲煤場10，從而形成了採煤、破碎、轉載、運輸、儲存的全過程。
3.根據權利要求I所述的露天煤礦薄煤層的連續開採工藝方法，其特徵在於薄煤層採掘工藝參數為煤層13上面為上巖石層11，高度為H1，煤層13下面為下巖石層12，高度為H2，煤層厚度H < 5米；上巖石層剝離寬度Ll=50米，露天煤礦連續採煤機採掘寬度L2=5米，露天煤礦連續採煤機與工作面帶式輸送機距離L3=8 40米，最大推進步距為40米，露天煤礦連續轉載機與臨近的行走轉載機距離為L4=5米，短距橋式轉載機與後方巖土回填區距離L5 ^ 30米，各相鄰轉載設備間的允許夾角α =±45°。
全文摘要
本發明涉及一種露天煤礦薄煤層的連續開採工藝方法，是針對露天煤礦薄煤層的地質條件和儲量情況，設置多個採幅區，採用採掘、破碎、轉載、運輸、儲存的方式，使用露天煤礦連續採煤機、露天煤礦行走式給料破碎機、大跨距橋式轉載機、行走轉載機、短距橋式轉載機、卸料小車、工作面帶式輸送機、機巷外運帶式輸送機，進行整體布置，形成採、碎、運、卸、儲相結合的生產方式，此採煤工藝先進，設置科學合理，設備布置緊湊連續，安全穩定可靠，採掘效率高，多級轉運，輸送暢通，是十分理想的露天煤礦薄煤層的連續採煤工藝方法。
文檔編號E21C41/26GK102889084SQ20121032372
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月5日 優先權日2012年9月5日
發明者徐愛敏, 王贇, 溫建剛, 楊喜, 劉敏, 劉磊, 馬麗, 姜翎燕, 石嵐, 唐會成, 王軍, 周廷, 劉玉波, 張學瑞, 石濤 申請人:中國煤炭科工集團太原研究院, 山西天地煤機裝備有限公司