东露天矿半连续工艺作业规程(XXXX10).doc
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1、平朔露天矿半连续工艺作业规程二一三年四月目 录第一章 总纲41.1 本规程的作用41.2 编制本规程的依据4第二章 矿区概况52.1 矿区地理位置52.2 地形地质条件52.3 采区开采总平面布置82.4 半连续工艺平面布置92.5 采区供电9第三章 半连续开采工艺的开采方法和采矿要素103.1 半连续工艺布置。103.2 半连续工艺开采参数103.3 半连续工艺破碎站系统及作业方式113. 4 半连续工艺内外排土场参数163. 4 半连续工艺过采空区应采取的措施17第四章 半连续工艺系统主要设备工作规格184.1 穿孔设备184.2 采装设备184.3 破碎设备194.4 运输设备214.5
2、 排土设备21第五章 主要采矿工程规格235.1 采掘工作面组成235.2 穿孔和爆破235.3 采装255.4 运输系统265.5 排土26第六章 采矿计划、生产管理和生产统计266.1 工作制度266.2 生产管理和相关责任266.3 采矿计划27第七章 各采矿工序细则277.1 各工序的通用要求和规定277.2穿孔工序细则287.3 半连续采装工序287.4 半连续破碎机工序细则287.5 半连续胶带移设工序细则28第八章 附则298.1 作业规程的修订298.2 作业规程的颁发、生效和终止29第一章 总纲设计能力9000t/h的电铲-自移式破碎机-带式输送机-排土机半连续工艺,即将在中
3、煤平朔集团公司东露天矿投入使用。如此大能力的自移式破碎机半连续工艺,在我国是首次用于特大型露天矿剥离工程,在世界上也很少见。为全面贯彻落实安全生产法、矿山安全法、煤矿安全规程,为科学地、安全地、有效地组织半连续工艺系统的生产,充分发挥半连续工艺系统的效率,保证安全生产,特制定本作业规程。本作业规程是电铲-自移式破碎机-带式输送机-排土机半连续工艺系统生产作业的规范。1.1 本规程的作用是规范自移式破碎机半连续工艺系统生产技术管理,协调各工序、工种关系的重要依据是自移式破碎机半连续工艺系统贯彻安全生产方针的具体表现。是编制各时期自移式破碎机半连续工艺系统采矿作业计划的基础和依据。是建立自移式破碎
4、机半连续工艺系统各项采矿生产责任制的先决条件。是自移式破碎机半连续工艺系统查明和分析事故原因和经过,划清责任的主要依据。是评价自移式破碎机半连续工艺系统采矿工程状况(超欠剥离等)的主要依据。1.2 编制本规程的依据矿山安全法、煤矿安全规程、煤炭工业技术政策、煤炭部爆破安全规程生产矿井质量标准(露天部分),和本矿制定的安全规程及操作规程。东露天矿初步设计、自移式破碎机半连续工艺系统设备生产厂家的设备使用、维修手册。本矿制定的各种规章制度,包括交通规则,交接班制度,设备维修保养制度等。本矿的环保规划。本矿的临井关系。凡本矿与自移式破碎机半连续工艺系统生产作业有关的所有人员,都要认真学习和执行本规程
5、,从事自移式破碎机半连续工艺系统生产作业的人员,未通过本规程考试合格,不得发给岗位合格证书。未取得岗位合格证书的人员,不得从事相关的岗位工作。第二章 矿区概况2.1 矿区地理位置东露天矿田位于宁武煤田平朔矿区北端,平鲁区东北方向约10km处,距朔州市28km,行政隶属朔州市平鲁区管辖。其地理坐标为:东经11223581122752,北纬392958393533。东露天矿田勘探区南北长6.5310.3km,东西宽4.425.47km,勘探面积48.73km2。东露天矿田位于平朔矿区的东北部马关河与麻地沟之间,西部以马关河为界与安太堡露天矿扩采区为邻,北部是规划的梨园井田(张崖沟),东部为韩村井田
6、,南部为马东井田。东露天煤矿东、南部境界以矿田勘探边界线作为4号煤层开采的边界线;西部与安太堡、安家岭露天矿的分界以不损失4号煤层储量为原则,以东露天矿田勘探边界线为4号煤层的开采边界线;东北部境界以4号煤层风、氧化边界线为4号煤层的开采边界线;北部境界以矿田勘探边界线作为4号煤层开采的边界线。东露天矿自移式破碎机半连续工艺布置在4煤顶板以上的岩石剥离平盘,即将安装的第一套自移式破碎机半连续工艺系统主台阶(上分台阶)布置在1290平盘,下分台阶布置在1275平盘。 2.2 地形地质条件1、地形、地貌本矿田属于山西黄土高原朔平台地之低山丘陵,全区多为黄土覆盖,区内黄土台地曾经受强烈的侵蚀切割作用
7、,加之区内植被稀疏,形成梁、垣、峁等黄土高原地貌景观。沟谷发育,呈“V”字形,切割深度4070m。区内地形基本呈北高南低之趋势,中部高,两边低。2、气象(1)气温气温一般较低,以年温差与日温差大为其特点。年平均气温5.413.8,绝对最高温度+37.9,绝对最低温度-32.4,一般日温差也在1825以上。(2)日照度、湿度日照期年最长为2883.1h,年最短为2444.5h,平均为2693.3h。湿度年最小为0,年最大为80%。(3)降水量年降水量分配极不均匀,暴雨强度大,年降雨量为345.3682.2mm,年平均为428.2449mm,最高为757.4mm,最低为195.6mm。降水多集中在
8、七、八、九三个月,占全年降水量的75%,有时达90%,日最大降水量87.0153mm,连续最长降水时间13d。(4)霜冻期霜冻期每年九月下旬开始,初霜期最早为9月14日,终霜期为次年四月,个别年为五月上旬,最晚为6月7日。冻结日期最早为10月18日,解冻日期最晚为次年的4月12日。冻土深度一般在1.11m左右,最大为1.31m,无霜期107175天。(5)蒸发量年蒸发量在1786.72598mm之间,一般为2066.7mm,从四月至六月,月蒸发量可达580mm,一般年蒸发量是降水量的5倍左右。(6)风本区每年有风时间占全年总时间的70%,平均每年出现40天左右的大风,飓风天数2天左右,风沙日在
9、29天以上,多集中于冬春季节,风向多为西北,年平均风速2.34.7m/s,最大风速可达21.7m/s。3、海拔高度露天矿设备作业海拔高度1200m 1500m;第一台自移式破碎机作业平盘标高为1275m,1290m;排土机作业的平盘标高为1430m。4、地震烈度根据国家地震局中国地震动参数区划图(2001),本区抗震设防烈度7度,基本地震加速度值0.15g;5 物料性质(1)剥离物强度东露天矿田岩石的抗压强度属于中硬岩类硬岩类,各种岩石的抗压强度自弱至强依次为泥岩粗砂岩砂质泥岩细砂岩中砂岩粉砂岩泥灰岩;新生界松散土层属于软岩类。有关物理力学性质指标详见表2-1。根据勘查资料统计,露天剥离物各岩
10、性所占的比例见表2-2。半连续开采工艺主要用于开采二叠系下统下石盒子组(P1X)和二叠系下统山西组(P1S)岩石的剥离。二叠系下统下石盒子组(P1X)由粉、细粒砂岩及中粒砂岩夹砂质泥岩、泥岩组成。砂岩风化较强烈,胶结疏松,风化裂隙发育,强度低,一般为软至中等坚硬岩石,泥岩为软弱层,质软,性脆,风化后松散,不抗冻,遇水溃裂,塑性增强。本组泥岩厚度大于0.5m的夹层为06层。区内钻孔穿见本组不多,残留平均厚度46.66m。根据安太堡露天煤矿资料,该组岩石属坚硬一半坚硬岩石,其中砂岩在自然状态下的单向抗压强度R=23.1142.7MPa,饱和状态下R=10.234.3MPa;泥岩在自然状态下R=23
11、.159.9MPa,内摩擦角=41,凝聚力C=4.6MPa;在自然条件下砂砾岩R=14.22MPa,饱和状态下的砂砾岩R=9.71MPa,内摩擦角=20,凝聚力C=22.27MPa。表2-1 岩石物理力学性质统计表岩石名称抗压强度(MPa)抗拉强度(MPa)抗切强度(MPa)密度(t/m3)新生界土层0.03泥 岩粗砂岩砂质泥岩细砂岩中砂岩粉砂岩泥灰岩37.22.192.122.70表2-2 露天剥离物岩性统计表岩 性土 层泥质类砂岩类泥灰岩煤 层合 计比例(%)18.051.621.30.98.2100.00二叠系下统山西组(P1S)主要由砂岩、砂质泥岩及泥岩组成,以砂岩为主,矿物成分为石英
12、、长石、云母及少量岩屑,其坚硬性比下伏太原组及本溪组稍低,为软至中等坚硬岩石,节理裂隙较发育,RQD值一般为50%90%,岩石质量为中等好,岩体中等完整较完整。泥岩为软弱夹层,质软、性脆、硬度低,遇水溃裂,本组泥岩厚度大于0.5m的夹层为05层,RQD值一般为30%60%之间,岩石质量劣中等,岩体完整性差中等完整。该层平均厚度为49.00m,其中砂岩占47.55%,泥岩和砂质泥岩占50.96%,煤占1.49%。东露天岩石平均容重(实方):2.5t/m3 岩石松散系数:1.351.4 岩石台阶坡面角:65根据东露天矿地质资料,半连续工艺系统服务的岩层其硬度钻孔试验数据最大62.5mpa,而根据同
13、矿区安太堡露天矿资料显示最大有140mpa,东露天矿半连续工艺系统的自移式破碎机能处理强度120mpa的剥离物。2.3 采区开采总平面布置本采区开采总平面布置,参考东露天矿初步设计采区平面划分图。东露天矿田勘探区南北长6.5310.3km,东西宽4.425.47km,勘探面积48.73km2,开采深度160270m;首采区底部宽度1400m,地表宽度约2200m。煤层倾角一般在10以下,矿田几何形状不甚规整,覆盖层厚度和煤层厚度也不甚稳定,参考东露天初步设计。为经济合理地开发本矿田,需将矿田划分为若干条区,实行分区开采并合理安排开采顺序。首采区选择在东露天矿区范围中东部,由东向西推进开采,拉沟
14、位置为麻地沟。采出的原煤,经矿坑运煤干道运到4#煤、9#、11#煤层破碎站受煤口,经破碎后,由原煤皮带系统运到原煤储煤堆或选煤厂。各排土场永久到界区的顶部和边坡,均使用剥离表土进行覆土复垦。采掘场排水采用坑底集水坑汇水,用移动水泵和洒水车抽水的排水方式进行排水。在雨季到来前,在坑底结合采矿工程预先形成集水坑,设置水泵,铺设水管,以便将水排出坑外或用于坑内洒水。2.4 半连续工艺平面布置东露天矿单斗挖掘机自移式破碎机带式输送机-排土机半连续工艺系统布置在4号煤层以上岩石剥离平盘。系统设备组成:单斗挖掘机、自移式破碎机、皮带桥、采掘工作面移置式带式输送机、端帮半固定带式输送机、固定提升带式输送机、
15、排土工作面移置式带式输送机和排土机组成。外排时的半连续工艺系统布置,参照东露天矿初步设计中的过渡第一年时的开拓运输系统图;内排时的半连续工艺系统布置,参照东露天初步设计中的全内排时的开拓运输系统图。2.5 采区供电东露天矿110kV供电系统如下:在东露天矿工业场地、采掘场附近分别建一座110kV变电站,考虑采掘场110kV变电站要向安太堡、安家岭露天东扩后矿坑及930E维修车间供电(负荷约39850KW),工业场地110kV变电站要向东露天选煤厂、工业场地供电,所以设计东露天矿工业场地、采掘场110kV变电站电源分别以二回110kV线路引自向阳堡220/110/35kV变电站。采掘场110/3
16、5kV变电站拟建在东露天煤矿西部,其供电的负荷有功功率为56787.4kW。本站主要供东露天矿采掘场内剥离系统的B1B2胶带机、疏干排水系统、安太堡、安家岭露天东扩后矿坑及9301E维修车间的负荷用电。 工业场地110/35/6kV变电站建在东露天洗煤厂附近,本站主要供洗煤厂、工业场地负荷、驱动机房及采掘场输煤、采煤、剥离系统的挖掘、装载设备用电。本采区内的用电负荷主要是采掘场电铲、钻机、排水水泵用电。本采区采用沿矿坑境界设置固定环型35Kv高压供电线路,在端帮设置移动变压器和开关柜,然后采用移动支线和电缆向用电设备和地点供电的方式。固定环型高压线路采用双电源(互为备用电源),中间设若干联络和
17、隔离开关, 以确保连续供电和进行局部分段停电检修或改造。随着采矿工程发展需要,供电线路需作相应移设。因采用露天开采,事故停电不会对安全造成威胁。第三章 半连续开采工艺的开采方法和采矿要素3.1 半连续工艺布置。东露天矿用于岩石剥离的单斗挖掘机自移式破碎机带式输送机-排土机半连续工艺系统,其布置方式如下:1、自移式破碎机计划在工业场地内安装,交接班室北侧临时建筑拆除后可改造为安装场地。设备组装完毕后,自行移动,经南帮出入沟到达作业平盘。移动破碎机横向布置,采用主台阶和下分台阶的工作面布置方式,上采1290平盘,下采1275平盘,与工作面带式输送机距离远时,使用皮带桥连接。2、带式输送机计划放在作
18、业平盘上组装,剥离半连续工艺系统有1101A、1101B、1201、1301、1401、1501共计6条带式输送机,分别布置在采场工作帮1290平盘、采场工作帮1275平盘、采场北端帮1290平盘、采场北端帮1290平盘、带式输送机出入沟(内排后取消)、北排土场1460平盘(后期内排土场1290平盘)。其中1101A、1101B、1501为移置式胶带,布置在作业平盘上,随作业平盘推进,不断向前平行移设;1201、1301、1401为半固定式带式输送机,布置在矿坑端帮上,随着作业平盘推进,不断延伸。3、排土机计划在北排土场东侧1430排土平盘安装,安装完毕后,设备自行移动,爬升至作业平盘。排土机
19、设计作业平盘为1460平盘,上排1475平盘,下排1460平盘。3.2 半连续工艺开采参数半连续工作帮是指本采区在缓帮和正常推进过程中,由布置半连续工作面的各平盘组成的,随采矿工程发展而不断向推进方向推移发展的阶梯坡面,在各个作业平盘上,布置有大型采矿机械,进行穿孔、爆破、采装、运输等采矿作业。1、台阶高度4号煤以上基岩厚度一般在80120m,采用半连续工艺开采。挖掘设备为55m3级的大型单斗挖掘机,其最大挖掘高度为18.06m,工作面运输采用带式输送机。4号煤以上基岩一般为砂岩、泥岩、石灰岩,硬度较大,需要穿孔爆破。东露天半连续开采使用组合台阶,其主台阶高度为15m,其下分台阶高度也为15m
20、。2、采掘带宽度根据半连续工艺特点,采掘带宽度越宽,在年推进度相同情况下,年工作面胶带移设次数就越少,系统效率越高。但采掘带宽度增加会导致工作帮坡角变缓,从而使剥离工程量增加,同时要求组合台阶中转载设备的线性尺寸加大,增加设备投资。综合考虑上述几种因素,特别是转载设备的线性尺寸因素,结合本矿其他作业平盘的采掘带宽度为40m,决定采用40m为一次爆破宽度,“一爆两采”,采完两个爆破宽度移设一次带式输送机,“两爆一移”。3、最小工作平盘宽度平盘宽度的选取主要考虑以下因素:采掘带宽度,爆堆伸出宽度,运输通道宽度,带式输送机占用宽度,胶带输送机离下一台阶坡顶线的安全距离等。半连续系统最小平盘宽度为10
21、5m。半连续工艺最小工作平盘要素示意图见图3-1。图3-1 半连续工艺最小工作平盘要素示意图4、台阶坡面角半连续开采岩石台阶坡面角为65。3.3 半连续工艺作业方式及破碎站系统半连续系统的作业方式是用东露天矿用于岩石剥离的单斗挖掘机自移式破碎机带式输送机或者单斗挖掘机自移式破碎机皮带桥带式输送机,P&H4100电铲将爆量采掘后,送入自移式破碎机,破碎机破碎后送入胶带输送机,当破碎机和胶带输送机距离较远时,破碎后的物料需要经过皮带桥的转载再送到胶带输送机。东露天半连续工艺初步设计一爆两采,两爆一移,一次包破宽度为40m,移设步距初步设计为80m。1、破碎机能力东露天半连续工艺采用的是MMD公司的
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