应用自移式破碎机的半连续开采工艺特点自移式破碎机半连续工艺系统为单斗挖掘机→自移式破碎机→转载机(连接桥、转载桥)→带式输送机。与其他工艺系统相比,自移式破碎机的半连续工艺系统具有以下优点:(1)可以大幅度减少汽车在露天矿的使用数量,降低露天矿设备投资;(2)有效地解决中、硬煤岩的开采,实现煤岩的连续运输,在长距离或深部运输时能明显降低物料的运输成本,提高矿山企业经济效益;(3)整个系统实现“以电代油”,减少了因大量使用汽车而产生的废气排放,有利于保护和改善露天矿周围的环境;(4)与半固定破碎站相比,不构筑混凝土基础,土石工程量小,移动设备方便,时间短,不存在因移动设备而造成停产的问题。
主要缺点为:(1)增加了破碎、转载环节,使生产管理系统更复杂;(2)主要设备均需引进,国内缺乏使用经验,对操作人员技能要求高,易损件供应困难;(3)生产剥采比可均衡性差,采区衔接难度大;(4)半连续系统环节较多,整体可靠性差,系统年有效利用时间比间断工艺少,制约了电动挖掘机的生产能力,也制约了半连续系统的整体能力。
工作面开采参数单斗―自移式破碎机―带式输送机半连续工艺根据工作线推进强度和工作线长度的不同,可采用单一台阶、2个台阶或3个台阶组合的方式作业。台阶高度在设计过程中应首先确定采用单台阶作业方式或组合台阶(2个台阶或3个台阶)作业方式,之后再确定各开采台阶高度。台阶高度应根据设备及矿山实际条件独立优化。台阶高度主要受以下两方面制约。
设备限制综合考虑系统布置特点,台阶高度的确定应遵循如下原则:(1)为保证设备作业效率,应尽量保证台阶高度不小于挖掘机推压轴高度的2/3;(2)为保证设备作业安全,台阶高度应不大于挖掘机的最大挖掘高度;(3)台阶的布置必须满足转载机物料转载的要求。
矿山推进强度限制工作线推进强度由露天矿产能确定,半连续工艺系统设计生产能力Q与物料平均开采厚度h相互均衡,来确定物料平均开采厚度的最优数值。h=172Q───Lvγη,(1)式中:v为工作线推进强度,m/a;Q为半连续工艺系统设计生产能力,Mt/a;L为工作线长度,m;γ为物料平均密度,t/m3;η为工作面物料采出率。
工作平盘宽度工作平盘宽度B是重要的开采参数之一,它应保证采、运设备正常作业和安全通行。单一台阶、2个台阶和3个台阶组合开采方式的最小工作平盘组成要素分别如~3所示。
单一台阶最小工作平盘组成要素2个台阶组合最小工作平盘组成要素3中,Bmin为最小工作平盘宽度,m;A为采掘带宽度,m;n为工作面带式输送机移设一次服务同水平上的采掘带数量,m;C为上一台阶坡底线至工作面带式输送机中心线的距离,m;E为组合台阶平盘安全宽度,m;F为斜坡道宽度,m.
对于单一台阶和2个台阶组合开采方式Bmin=nA+C+D,(2)对于3个台阶组合开采方式Bmin=3A+C+D+E+h3cotα.(3)由式(2)可以得出,最小工作平盘宽度由工作面带式输送机一次移设服务的采掘带数量决定,而工作面带式输送机一次移设可服务的采掘带数量由设备的最大转载距离决定。
为了充分发挥自移式破碎机的效率,增大半连续工艺系统的生产能力,就需要提高系统年有效运行时间,因此,必须减少工作面带式输送机的年移设次数。对于工作线较长的工作面往往采用单台阶“三采一移”开采方式;对于工作线较短的工作面往往采用组合台阶开采方式。