矿山运输系统设计

矿山运输系统

1概况

朝阳露天矿位于黑龙江省双鸭山市宝清县朝阳乡，露天矿开采境界内可采地质储量836.64Mt，平均剥采比6.16 m3/t。按开采难易程度划分为五个采区，首采区煤量214.68Mt，累计岩量895.49Mm3，平均剥采比4.17 m3/t。设计生产能力5.0Mt/a，达产后逐年向产量11.0Mt/a过渡。

朝阳露天矿地形平坦，地层倾角一般3°～5°，剥离物和煤较软。主采10号煤层，其厚度一般在15m～18m，局部超过26m，煤层平均厚度16.44m。煤层倾角3°～5°近水平赋存；首采区开采范围内10号煤层顶板以上剥离物（岩石及表土），平均厚度70m。剥离采用无运输倒堆等综合开采工艺；采煤采用单斗卡车+半固定式破碎站半连续工艺。宝清朝阳煤田储量大，煤质好，开采条件优越，设计大胆采用新工艺新设备，市场前景广阔。

2运输方式及运输系统

露天矿运输是一项重要环节，在整个露天矿生产中，运输环节起枢纽作用。露天矿运输工作的任务是将采场采出的岩、矿运送到排土场、储煤场。将生产过程中的人员设备和材料运到作业地点，完成以上的运输网络，构成露天矿的运输系统。露天矿运输的基建投资，运输成本在矿山总投资中占很大比重，因此选择适当的运输系统对矿山

经济效益有很大影响。

朝阳露天矿剥离开采工艺：煤层顶板以上45m厚度剥离采用拉斗铲倒堆开采工艺；45m以上剥离由单斗—自移式破碎机—转载机—带式输送机—排土机组成的半连续开采工艺为主，单斗卡车开采工艺为辅。采煤开采工艺：液压反铲采装—坑内自卸卡车运输—地面半固定破碎机(破碎后粒度300mm以下)—带式输送机运往电厂与化工厂共建的储煤场。

2.1运输方式

2.1.1剥离运输方式

2009年～2011年为露天矿的基建期，此时安排矿建工程量全部采用外包方式进行施工，用外包的运输设备将剥离物由工作面全部运至外排土场排弃。

2012年为露天矿的移交年，此时剥离物仍然外包完成，并可实行部分内排。由于内排空间不足，尚有部分剥离量需要外排，用外包的运输设备将剥离物由工作面运至外排土场排弃。

2013年为露天矿的达产年，产量达到5.0Mt/a。此时由于作业空间受限，拉斗铲仍不能投入生产，剥离物仍需外包完成。由于内排空间不足，在2013年有部分剥离量需要外排，到本年年末，外排土场排满。2014年的剥离物全部运往内排土场排弃。因此时仍不具备完全内排的条件，只能从内排土场顶部（在本矿开采境界范围内）增加排土台阶，同时，以此种排弃方法也达到了节约用地的目的。

2.1.2采煤运输方式

采煤为液压反铲采掘，220t自卸卡车运至破碎站，经半固定破碎站破碎后由带式输送机运输往储煤场。

2.2运输系统

2.2.1剥离运输系统

2009年、2010、2011年全部剥离物及2012年和2013年的一部分剥离物由卡车经工作面移动坑线和东北端帮斜坡道运往外排土场排弃。

2012年-2013年，因采掘工作线的向前推进，已经形成一定的内排空间，外包剥离运输卡车可充分利用既有内排空间进行内排，以节省运距。由于内排空间不足，尚有部分剥离物需要由卡车经工作面移动坑线和东北端帮出入沟，运往外排土场进行排弃。

2014年时外排土场已全部排满，所有剥离全部外包并运往内排土场进行排弃。

剥离主要采用卡车运输，工作面移动坑线设计，折返式开拓运输系统。

2.2.2采煤运输系统

运煤卡车由工作面及中间出入沟将煤运至地面破碎站卸载平台卸载，破碎后经带式输送机运至储煤场。煤层内剥离则由自卸卡车通过中间出入沟直接运往内排土场排弃。

采煤同样主要采用卡车运输，工作面移动坑线设计，折返式开拓运输系统，宝清朝阳露天矿开拓运输系统如下图2-1所示。

图2-1 朝阳露天矿开拓运输系统

3运输设备能力及数量计算

3.1运量

达产当年原煤产量 5.00Mt，生产剥采比 4.17m3/t，剥离量20.85Mm3。开采10号煤层选用斗容40m3的电铲配220t自卸卡车运输。主要运输任务全部由220t自卸卡车完成，本矿煤的容重为1.22t/m3，计算出每年运输煤量为4.10Mm3。

3.2自卸卡车运输能力及数量计算

3.2.1自卸卡车基本参数

10号煤层开采选用斗容40m3的液压反铲配220t自卸卡车运输，

220t 自卸卡车性能参数见表3-1。

表3-1 采煤自卸卡车性能参数表

序 号 项 目

单 位 车 型 1 自 重 t 166 2 载 重 t 220 3 卡车自重系数 0.43 4 车长 m 13.327 5 车宽 m 7.72 6 车高 m 6.9 7 发动机功率 kw 1864 8

最小转弯半径

m

30

3.2.2自卸卡车能力及数量计算

达产当年原煤产量5.00Mt ，剥离量20.85Mm 3，根据煤的容重计算出每年运输煤量为4.10Mm 3。开采10号煤层选用斗容40m 3的电铲配220t 自卸卡车运输。达产时期卡车运输能力及数量计算见表3-2。 1)汽车台班运输能力

T K K G A 2

1480⋅⋅⋅= ，m 3

/台班

式中：

G ——汽车容(载重)量，m 3

（t ）；

1K ——汽车载重利用系数，取0.95；

2K ——汽车工时利用系数，取0.5；

T ——汽车周转时间，

式中：

停

调卸走装t t t t t T ++++=，分

)(60

1

入循装t Nt t +=

，分

N ——装载斗数 ，取4斗 入t ——汽车入换时间，取20秒， 循t ——挖掘机作业循环时间，取36秒， 卸t ——卸车时间，取1.5分 调t ——调车时间，取1.0分 停t ——停留时间，取3分

L V t ⋅⨯=

60

2走，分（走行往返时间）

L ——矿岩平均运输距离，取2.2km 。

V ——汽车平均运行速度，岩取18km/h ，煤取18km/h 。 最后求出T=23.77min 2)汽车台年工作能力

A H C A n ⋅⋅=，m 3/台年

式中：

C ——年工作日数，330天 H ——日工作班数，3 班 3)具体计算结果 根据表10-2计算得：

运岩卡车台年生产能力为An=171.24万m 3 /台年； 运煤卡车台年生产能力为An=171.24万m 3 /台年。 4)汽车数量的计算

从表3-2可以看出，在运距2.20km 的条件下，卡车运输能力An=171.24万m 3 /台年。据表3-2能力计算达产年需要220t 自年卸