大型露天煤矿开采新技术和应用研究

作者:系统管理员发布时间:2013-01-15浏览次数:1428

 

成果简介:
1)开拓运输系统。露天煤矿迈步式搭桥贯通内排运输通路,结合反向内排技术,可减少汽车运距、降低运输成本,回收露天煤矿端帮残煤,增加经济效益,具有广泛的实用性。
(2)时效边坡利用边坡工程可靠性的概念和露天采矿工程的时空关系,给出了时效边坡的概念,采用端帮边坡的暴露时间作为边坡时效性评价的指标,给出了端帮边坡压帮前后稳定系数变化情况。为小龙潭、神华北电等露天矿带来很大的经济效益
(3)综合工艺动态调整。
揭示了复合煤层综合开采工艺应用的规律、各分煤层及煤层间夹矸单一开采工艺的选择及各单一工艺之间的相互影响与配合的特点和规律;根据生产实际动态调整各种工艺的服务水平,从而使露天煤矿的整体经济效益达到最优。
(4)采区转向分析技术。
通过定量计算与定性分析确定最佳采区转向方式,包括:转向前后采剥工作面的平稳过渡,运输通道布置的经济技术合理性,内排空间的合理规划,从而确保露天矿从一个采区向另一个采区过渡时期矿山生产的正常接续。
(5)生态重建一体化。根据露天矿生态重建系统的特点,建立了相应模型,并利用系统动力学原理探讨了这些子模型之间的因果关系,从一个新的角度提出了解决露天煤矿生态重建复杂巨系统的优化方法。
技术特点:(1)建立了特大型露天煤矿开拓运输系统综合优化设置技术。提出了采区内中间搭单桥内排、中间迈步式搭双桥内排和煤层预留“煤鼻子”跨采空区搭桥运输系统设置技术,给出了跨采空区中间搭桥移设步距的优化算法。提出了特大型露天煤矿分区开采转向期间反向内排及“树枝状”开拓运输系统的优化设置方法。
(2)在我国率先引进拉斗铲倒堆工艺。确定了拉斗铲倒堆工艺的合理服务范围,建立了拉斗铲作业方式和作业参数及拉斗铲工艺条件下开拓运输系统优化方法。
(3)在我国率先引进自移式破碎机半连续工艺。建立了自移式破碎机半连续工艺作业方式和作业参数优化方法。
知识产权及获奖情况:
《大型露天煤矿开采新技术和应用研究》获国家科学技术进步二等奖;《特大型复杂露天矿端帮开采方法及开拓运输系统优化》获中国煤炭工业协会科学技术一等奖;《大型近水平露天煤矿端帮开采理论及开拓运输系统研究》获教育部科学技术进步二等奖;《露天煤矿迈步式搭桥贯通内排运输通道》获得国内发明专利授权。
应用前景:
按照规划,“十一五”期间我国进行改扩建和新建的生产能力为10Mt/a~20Mt/a的特大型露天煤矿逾20座,总能力将达到全国煤炭总产量的10%左右,绝大多数的基本情况与本课题示范点相似。本课题的研究成果在这些露天煤矿具有非常好的应用前景。分区开采时开采程序和开拓运输系统综合优化技术体系可使生产效率提高15~20%。拉斗铲采掘工作面参数及作业方式优选技术体系可使生产成本降低50%左右。卡车自动化调度系统可使生产效率提高8%左右。
应用情况:
(1)通过实施采区中间搭桥技术,安家岭露天煤矿可增加经济效益5605.3万元/a,节省运输费用6000万元/a;霍林河露天煤矿节省运输费用1837.4万元/a。
(2)安太堡露天煤矿采区转向期间通过应用反向内排和树枝状运输系统,减少运距2.0km,取得经济效益10970万元。
(3)黑岱沟露天煤矿应用拉斗铲倒堆工艺降低生产成本约50%,可节省生产费用2.7亿元/a。
(4)近两年研究成果取得经济效益合计91855.4万元。
合作方式:合作开发/技术服务/技术转让