露天煤矿复合煤层选采理论与方法研究.pdf

《露天煤矿复合煤层选采理论与方法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、匿重田露天采矿技术2o12年第4露天煤矿复合煤层选采理论与方法研究丁立明，才庆祥，王博文，威华(中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州221008)摘要：毛煤质量是制约和影响露天煤矿开发和生产的重要因素，论文分析了露天矿煤层复合煤层选采效果评价指标，在此基础上，从选采工艺设备、开采程序、爆破形式、组织管理4个方面详细研究了露天矿复合煤层选采的理论与方法，得出了与选采效果的关系。论文对我国露天煤矿复合煤层的选采提供了理论支撑。关键词：露天煤矿；复合煤层；选采技术中图分类号：TD824文献标识码：B文

2、章编号：1671～9816(2012)04—0001—03随着露天煤矿采装设备日益大型化，复合薄煤层，小于选采厚的有m层。层极不易分采分运，致使煤炭资源损失大，尤其对结复合煤层采出毛煤的含矸率为：构复杂的煤层，其顶底及夹矸的混入增多，煤炭品质，，l2(2hm+∑)p。降低，增加了煤炭的破碎及洗选成本。露天煤矿的煤=————————-一———一P炭损失与贫化已经成为制约露天煤矿特别是煤层赋(2hm：+∑。+(∑一2hm。：=1=1存复杂的露天煤矿经济效益的重要因素。因此，研究露天矿复合薄煤层的选采，对我国露天煤矿的开采式中：h

3、为煤层顶底板矸石混入厚度，m；P为具有重要意义。夹矸层密度，kg／m；p2为煤层密度，kg／m。；P为复合煤层中含煤层数；为第-『层夹矸厚，m；为第后1露天煤矿选采效果评价指标层煤的平均厚，In。表征毛煤煤质的关键指标是发热量，发热量的毛煤热值R为：大小对于煤炭价格起决定性作用，而毛煤的灰分是(∑瓦一2hm。)p：R影响毛煤热量的重要因素。R=————mtL———r———一(2)毛煤的灰分包括内在灰分和外在灰分两部分。(2hm：+∑hj)p。+(∑_^一2hm。：』=1=1煤的内在灰分是煤在形成过程中自然产生的，与开采方法和

4、技术组织管理无关，因此，减低毛煤的灰分可见，复合煤层含矸率随m。和∑hj的增大=1只能是降低毛煤的外在灰分。外在灰分是由于开采P过程中矸石的混入而引起的，一般常用含矸率来衡而增大，随∑瓦的增大而减小；复合煤层含矸率热k=1量毛煤的外在灰分。不同的开采工艺，不同的开采方P法，采出毛煤的含矸率及热值不同。值R随m。和∑的增大而降低，随∑瓦的增大，=1=1对于复合煤层，煤层中含有较薄的夹矸层，设煤而增加。层中夹矸层总数为rn，其中，厚大于选采厚的有／'R。收稿日期：2012--03—082采掘设备对煤质的影响基金项目：十一五国家科

5、技支撑计划项目根据选采的工艺设备不同，选采的效果差异很(2006BABI6BO0)；国家自然科学基金重点项目(51034005)；大。开采过程中，矸石的混入主要是煤层的顶底板岩煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主研究课题资助石以及煤层中小夹矸的混入，所以，矸石的混入量主(SKLCRSM10X01)；中央高校基本科研业务费专项资金资助要取决于煤层顶底板混入(损失)后以及矸石的最小(2010QNA33)作者简介：丁立明(1959一)，男，内蒙古凉城人，教授级高剔出厚度(一般为煤层的最小开采厚度)。一般，对于级工程师，中国矿业大学

6、在读博士生，从事露天采矿等方面一定的开采设备，其顶底板混入厚度是一定的，不同的研究。类型、规格的开采设备，其开采时顶底板混入厚度不·2·露天采矿技术2012年第4期同，如表1所示。至于矸石的最小剔除厚度，主要取动灵活的特点适合露天采矿机频繁走行的要求。露决于开采设备的技术可能性及煤层的赋存条件。天采矿机开采过的工作面不需平整即可满足汽车运表1不同采掘设备顶底板混入厚度参考值行要求，这种工艺系统效率高，生产成本低，生产组织简单。3开采程序对煤质的影响工作线从顶板向底板推进。如图1所示，在台阶高度h内，矿、岩接触带的斜长为，工作

7、线从顶板向底板推进时，层面与台阶坡面相交的矿岩接触带宽度为Z。Z=^(cot0一cot01)(3)式中：和0分别为台阶坡面角及矿层倾角当工作线从底板向顶板推进时，矿岩接触带宽露天煤矿复合薄煤层选采的一般原则是：度为Z。1)在满足矿山开采强度的前提下，选用较小的Z=h(cot0一cot)(4)电铲；很明显，Z

8、岩交触带的矿岩三角体；推下覆盖矿层的废石，以减少矿石损失和贫化。设计目前，复合煤层的选采方案可分为两类：中，常把采掘带中垂高小于lm的矿石计人损失量1)单斗一汽车+推土机方案：根据侧重不同又(ab34)，垂高小于lm的废石计人引起贫化的混入分为：量(a12a)。①以单斗一汽车工艺为主，进行