露天煤礦采剝工程探討

摘 要：隨著露天煤礦開采工作的規(guī)模化進行，采剝工程也處在不斷變化中，隨之而來的采剝設(shè)備、計算等方面的問題也逐漸出現(xiàn)。本文對露天煤礦采剝工程進行詳細的探討，分別論述了采剝工程中的工藝問題、工程計劃調(diào)整問題以及設(shè)備問題。

關(guān)鍵詞：露天煤礦；采剝工程技術(shù)；問題

中圖分類號：TD16 文獻標識碼：A

1工藝問題

露天煤礦采剝可分為單斗式和輪斗式，單斗式一般應(yīng)用于地質(zhì)條件較為復(fù)雜、施工工作面相對狹窄的地帶，而輪斗式則應(yīng)用于地質(zhì)條件相對較好、施工場地較為寬廣的地帶。煤礦采剝過程中需要進行分層立體交叉開挖作業(yè)，開挖前需要做好詳細的分層界線，確定界線寬度和界限高度。其中界線寬度根據(jù)機械作業(yè)半徑和運輸能力進行確定，高度則需要控制在2.5m之內(nèi)，便于工程邊坡的修整和頂幫的防護作業(yè)。如果不做好這些工作，會影響露天煤礦采剝工程的有序進行。

露天煤礦采剝工程開采中，需要選擇工藝技術(shù)，間斷開采工藝在露天煤礦采剝中應(yīng)用效果較好，但是采用這種工藝時需要對采剝比進行優(yōu)化，并處理好剝離巖石量和實際采出礦石量的搭配關(guān)系，減少礦山境界、礦體賦存、開采工藝和開采程序的影響，最大限度的提高露天煤礦生產(chǎn)效益。開采中以間斷開采工藝工作原理為依據(jù)，利用單斗挖掘機-卡車開拓運輸系統(tǒng)進行挖掘，合理布置采場斜坡道，將剝離物運輸至覆蓋式多臺階排土場并進行拋尾。為了提高效益，需要以后續(xù)工程施工原則為依據(jù)，合理布置工作線，層層推進，可以先從距離短、生產(chǎn)設(shè)備便于布置地帶進行掘進，之后再向距離較長、不利于生產(chǎn)設(shè)備布置的地帶掘進。當露天煤礦剝離物是土?xí)r，施工流程相對簡單，可通過挖掘采裝、運輸排土方式進行采剝。當剝離物是巖石時，施工過程中除了采用基本工序外，還需要增加穿孔、爆破等工序。在這里應(yīng)該注意的是剝離物為土和巖石都需要用防排水工藝輔助工程開采進行。因公路無軌運輸也是露天煤礦剝離工作中較為常見的開拓方在實際采剝過程中，在使用單斗挖掘機的同時，也需配置汽車來運輸土石方，以確保煤礦開采工作順利進行。因此，要確保煤礦開采工運輸順暢、排土有序和現(xiàn)場控制有序等各種工作進行，必須協(xié)調(diào)好露天煤礦土石方采剝工程的采剝運輸、剝土、后勤和輔助施工系統(tǒng)之間的關(guān)系。

2工程計劃調(diào)整問題

受露天煤礦外部特征工作的制約，采剝工程中常會出現(xiàn)工程計劃調(diào)整的情況，而一些煤礦企業(yè)的工程技術(shù)人員相對較少，特別是采剝工程技術(shù)人員，這就需要采用先進的技術(shù)來編制采剝工程計劃，以減少露天煤礦工程計劃調(diào)整情況，降低煤礦企業(yè)成本。然而應(yīng)該注意的是雖然利用計算機輔助繪圖，較手工繪圖精度高，也能降低了人工強度，提高繪制效率，但是在連線過程中計算機程序不能進行準確的判讀，必須采用人機結(jié)合的方式交互完成。

地質(zhì)模型技術(shù)能對露天煤礦采剝階段煤層進行精細的描述和對煤礦生產(chǎn)進行詳細的部署。因其是在計算機基礎(chǔ)上進行輔助設(shè)計的，建模過程中需要確定地表、地層和界限三個對象，其中界限較為主要，其涉及到模型的范圍、煤層中的斷層、氧化帶、陷落柱和采空區(qū)邊界等。確定這些對象以后，可利用AutoCAD輔助軟件繪制三維可視化地質(zhì)模型圖。繪制模型時，需要收集高程散點、等高線、鉆孔、地質(zhì)剖面圖等資料數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化成地形文件、巖層文件、煤層文件、鉆孔文件和模型基本參數(shù)文件。而這些數(shù)據(jù)的獲得和實現(xiàn)則需要根據(jù)采前和采后地點的坐標來確定采剝量實現(xiàn)。因露天煤礦地勢相對開闊，可以用GPS-RTK接收機采集碎部點，并收集到野外數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)編輯成繪圖軟件能接受的“*.dat”格式，利用網(wǎng)格或DTM土方方法計算采剝量。利用網(wǎng)格方法計算采剝量，雖可以采取平面、斜面、三角網(wǎng)方法設(shè)計采剝面，通過每一個方格面的體積和防踢體積公式能得到采剝面挖方量，方法簡單，易于操作，但是網(wǎng)格線相對死板，地形突變較為強烈的區(qū)域可能會因地貌等間距性而使重要的分割線無法落在地形位置。因此，計算前必須保證采剝區(qū)域處于閉合狀態(tài)，否則會影響計算結(jié)果的準確性；利用DTM土方方法計算可以對同一區(qū)域進行兩次測量，將兩測得的高程數(shù)據(jù)以建模的形式進行疊加，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)輸入計算機，計算出兩次觀測期間區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)的變化情況以三維曲面形式呈現(xiàn)在計算機屏幕上，工作人員根據(jù)曲面數(shù)據(jù)分析可以準確的識別出地面具體情況，并計算出采剝量，便于露天煤礦采剝工程持續(xù)有效進行。

3設(shè)備問題

隨著礦產(chǎn)資源經(jīng)濟值的不斷的變化，經(jīng)濟采剝比也在不斷的變動中，煤礦企業(yè)對礦石的貧化損失要求越來越高，尤其是礦體薄、夾層多礦石開采中，大型設(shè)備不能發(fā)揮其應(yīng)用的作用，需要用中小型設(shè)備輔助使用。在這種情況下，在對露天煤礦進行采剝時需要根據(jù)煤礦剝離和采礦量的規(guī)模，合理的運用大、中小型設(shè)備。以某一露天煤礦，礦體為北西走向，向西南傾向，平均傾角為58°，屬于傾斜礦體。這一礦體開采時采用的采礦方法是橫采方式，依據(jù)臺階采用的是水平劃分，標準臺階高度為12m，需先進行松動爆破，用單斗挖掘機進行采裝，自卸汽車運輸。為了減少礦石損失，不同運輸盤上采用頂板漏礦底板推進方式向頂幫方向剝離，根據(jù)臺階數(shù)量采用陡幫方法開采，每一階層根據(jù)實際情況選用中小型運輸、采裝設(shè)備，以實現(xiàn)爆破、剝離任務(wù)，減少資源浪費。

結(jié)語

煤礦露天采剝工程的有序進行，離不開工程計劃的確定、設(shè)備的合理化配置和工藝的合理化選擇。隨著露天煤礦開采企業(yè)不斷的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)不斷的進步，將會有更多功能全面的設(shè)備和技術(shù)應(yīng)用于煤礦采剝中，以確保煤礦采剝質(zhì)量，促進煤礦開采工作順利進行。

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