伊敏露天矿半连续系统倒货供煤分析

伊敏露天矿半连续系统倒货供煤分析
潘博;郑树坤
【摘要】伊敏露天矿采用单斗-自移式破碎机半连续系统及单斗-卡车-端帮半固定破碎站2种供煤方式,半连续系统较单斗卡车系统成本优势明显,而决定半连续系统年煤炭产量关键因素是作业时间和小时效率,为增加系统作业时间,会安排单斗卡车
倒货供煤给半连续系统以增加系统单次移设周期内的可采量,减少移设次数.结合伊
敏露天矿实际工况,对单斗卡车给半连续系统倒货供煤的经济性进行分析,确定合理
倒货运距,对现场生产组织具有指导意义.
【期刊名称】《露天采矿技术》
【年(卷),期】2018(033)006
【总页数】3页(P27-29)
【关键词】半连续系统;倒货;经济性;运距;移设
【作者】潘博;郑树坤
【作者单位】华能伊敏煤电有限责任公司伊敏露天矿,内蒙古呼伦贝尔 021134;华能伊敏煤电有限责任公司伊敏露天矿,内蒙古呼伦贝尔 021134
【正文语种】中文
【中图分类】TD216+.4
0 引言
伊敏煤电公司露天矿目前采用单斗-卡车-端帮半固定破碎站（以下简称单斗-卡车）
及单斗-自移式破碎机半连续系统（以下简称半连续系统）2种生产工艺。

根据市
场需求及能力核定，伊敏露天矿年生产煤炭约2 200万t，其中半连续系统生产约1 000万t，单斗-卡车工艺生产约1 200万t。

根据近几年生产成本统计分析，半连续系统生产成本较单斗-卡车更低。

在年煤炭产量一定的情况下，相应增加半连
续系统生产煤炭量，可大幅节约生产成本。

半连续系统经过10 a运行，工作参数优化及设备维护均已达到稳定状态。

目前能切实增加半连续系统产量的有效方法是通过单斗-卡车给半连续系统倒货供煤增加
可采量，减少移设次数，增加系统运行时间，但随着伊敏露天矿煤层逐年延深，剥采比增大，设备能力欠缺，对使用单斗-卡车为半连续系统倒货供煤的合理性存在
较大争议，下面就半连续系统倒货供煤的合理性、经济性进行分析论证。

1 倒货供煤合理性分析
伊敏露天矿主采煤层为16#煤层，煤层平均厚度40 m，台阶划分为上分台阶、主采台阶和下分台阶。

上分台阶由单斗-卡车开采，主采台阶和下分台阶由半连续系
统开采。

在生产组织中采用单斗-卡车为半连续系统倒货供煤保证半连续系统生产。

1.1 平盘推进度不协调
当主采台阶的推进度大于上部台阶的推进度时，会造成半连续系统主采台阶无煤可采，为了保证合理的台阶平盘关系，增加系统作业量，延后工作面带式输送机移设时间，需利用单斗-卡车将上部台阶煤炭倒运至主采台阶供半连续系统开采。

通过
前期技术设计、过程控制优化，避免发生台阶推进不协调情况，可避免被动倒货供煤。

1.2 供煤系统下游设备停运
端帮半固定式破碎机全部停运检修，为避免设备停运造成单斗-卡车能力浪费，同
时为了减少职工非自身原因无法作业影响工资情况的发生，往往安排单斗-卡车继
续作业，为半连续系统倒货供煤，倒货运距远小于正常生产运距，计件工资相应下
调。

可通过设备布置优化，供煤设备停运期间及时启动剥离设备。

加强设备预防性、计划性检修等工作，避免发生设备非计划性停运，可避免被动倒货供煤。

1.3 开采环境
半连续系统由于坡度、作业角度等原因无法开采主采台阶和下分台阶的边角位置，影响工作面整体推进，需要安排单斗-卡车进行单独开采，会安排就近倒货给半连
续系统。

技术设计上单斗-卡车采掘较近煤炭，半连续系统采掘较远煤炭，因设备
自身问题无法采掘的，比如下分台阶煤炭，运距远大于设计运距，此部分煤炭可倒货。

1.4 煤质原因
下分台阶底部部分煤炭被底板水浸泡，半连续系统直接开采会发生设备陷车以及含水煤堵住落煤斗等情况。

为了降低煤炭含水率，此部分煤炭会用单斗卡车开采，倒货到半连续系统台阶顶部进行晾晒，与主采台阶共同开采，人为混煤提高煤质。

含水煤与主采台阶煤炭混采可提高半连续系统效率，增加系统年度煤炭产量，并均衡煤质，属于合理倒货。

1.5 天气原因
降雨、降雪期间，卡车因道路湿滑不能去往端帮半固定式破碎系统卸煤，同时外供煤炭需求量大，单斗-卡车需要倒货给半连续系统以确保不调整作业位置有足够可
采量，短时间内确保快速供煤。

此种情况极少数发生，人为不可控制。

1.6 生产组织需要
半连续系统采完主采、下分台阶煤炭后，需安排工作面胶带机移设，为避免在极寒天气或连续降雨天期间移设，影响效率，安排单斗-卡车倒货增加系统可采量，延
后移设时间。

此种情况多发生于年末，受其他因素影响较多，移设、消缺工作避开极寒天气，利于后期设备高效运转，并提高系统生产能力。

1.7 工程原因
为降深抽排煤层水，在主采台阶平盘设置超降井，因工程施工原因，超降井影响胶带机移设时，也会安排单斗-卡车倒货。

伊敏露天矿近几年半连续系统倒货量统计
见表1。

表1 伊敏露天矿近几年半连续系统倒货量统计万t年份 2013 2014 2015 2016 2017倒货量 124.63 54.59 50.72 55.99 50.97
应加强工程管理以及采矿技术规划，避免发生工程原因影响采矿推进。

综上，单斗-卡车运输煤炭倒货给半连续系统，再由半连续系统运输至煤场，有其
一定的合理性，但在日常生产组织中，应尽量通过技术规划、生产优化、强化管理等措施减少不合理的倒货量。

2 倒货供煤经济性分析
采用单斗-卡车辅助半连续系统倒货的生产组织方式是保证半连续系统能力发挥以
及为保证煤炭生产正常连续进行不可缺少的调剂手段。

下面对单斗-卡车单独供煤
和倒货供煤经济性进行对比分析。

2.1 半连续系统吨煤成本
半连续系统吨煤成本由电铲吨煤费用和半连续吨煤费用2部分组成。

电铲吨煤费
用包括人员工资、材料配件、修理费用和电费。

半连续吨煤费用包括半连续人员工资、材料配件、修理费用和电费。

经测算半连续系统合计发生吨煤费用为2.4元/t。

半连续系统吨煤费用组成见表2。

表2 半连续系统吨煤费用组成元/t设备型号单位成本人工材料配件修理电力半连续3501#铲小计1.48 0.92 2.40 0.65 0.22 0.87 0.05 0.38 0.43 0.74 0.31 1.05 0.04 0.01 0.05
2.2 单斗卡车工艺吨煤成本
单斗-卡车工艺吨煤成本由电铲吨煤费用和卡车运输成本构成。

供煤卡车85D、108T、TR100 3种车型年煤炭产量比例约为1:3:2，加权平均后
可得供煤卡车运输单位成本为1.55元/（t·km）。

伊敏露天矿2017年煤炭生产平均运距为2.38 km。

综上可得：单斗-卡车工艺吨煤费用为4.599元/t。

表3 单斗卡车吨煤费用组成设备型号产量/万t运距/km单位成本/（元·t-1·km-1）人工/（元·t-1·）材料配件/（元·t-1·）修理/（元·t-1·）电力（柴油）/（元·t-1·km-1）电铲85D 108T TR100 1 200 196 589 415 2.38 2.38 2.38 0.91 1.98 1.34 1.64 0.42 1.46 1.11 1.04 0.18 1.34 1.01 0.97 0.29 0.52 0.31 0.52 0.013 0.58 0.23 0.42
2.3 生产成本对比
半连续系统倒货成本由电铲装车费用、卡车倒货费用和半连续系统运行费用组成。

倒货工作一般采取就近原则，倒货运距一般低于直接去往破碎站运距。

因倒货运距为不确定值，下面采取列举法分析。

半连续系统倒货与单斗卡车直供煤炭生产成本对比如图1所示，不同倒货运距成本对比见表4。

图1 半连续系统倒货与单斗卡车直供煤炭生产成本对比
表4 不同倒货运距成本对比倒货运距/km 半连续倒货供煤单位成本/（元·t-1·）单斗卡车直供破碎站单位成本/（元·t-1·）0.50 0.70 0.80 0.83 0.90 1.00 1.50 2.00 4.085 4.395 4.550 4.597 4.705 4.860 5.635 6.410 4.599 4.599 4.599 4.599
4.599 4.599 4.599 4.599
以上效益对比未考虑设备折旧、辅助费用等。

年煤炭平均运距在2.38 km情况下，倒货运距为0.83 km时2种供煤方式成本大致相当。

即如果倒货运距小于0.83 km，则倒货供煤具有成本优势，倒货供煤有其一定的经济收益。

当单斗卡车直供破碎站运距未知时，两种供煤方式成本对比：
设倒货运距为X，卡车直供破碎站运距为Y（X≤Y）。

求出线性关系X≤Y-1.55时倒货作业有经济效益。

伊敏露天矿2018年年度煤炭运输计划运距为2.58 km，则当倒货运距小于1.03
km里时，经济合理。

3 结语
假定半连续可以正常作业的情况下安排倒货供煤的经济效益分析，未考虑其他辅助费用、设备折旧等情况测算的效益对比，如果考虑折旧等因素，半连续系统成本较单斗卡车工艺成本优势更为显著，相应倒货运距有所增加。

运距合理时倒货供煤增加半连续系统产量会有经济效益，但也会造成底部煤炭台阶推进滞后，影响内排土场跟进，进而影响排土运距，因此日常生产中，倒货以晾晒含水煤提高煤质、开采边角煤提高回采率为主。

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