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摘 要：随着露天煤矿开采工作的规模化进行,采剥工程也处在不断变化中,随之而来的采剥设备、计算等方面的问题也逐渐出现.本文对露天煤矿采剥工程进行详细的探讨,分别论述了采剥工程中的工艺问题、工程计划调整问题以及设备问题.
关 键 词：露天煤矿；采剥工程技术；问题
中图分类号：TD16文献标识码：A
1工艺问题
露天煤矿采剥可分为单斗式和轮斗式,单斗式一般应用于地质条件较为复杂、施工工作面相对狭窄的地带,而轮斗式则应用于地质条件相对较好、施工场地较为宽广的地带.煤矿采剥过程中需要进行分层立体交叉开挖作业,开挖前需要做好详细的分层界线,确定界线宽度和界限高度.其中界线宽度根据机械作业半径和运输能力进行确定,高度则需要控制在2.5m之内,便于工程边坡的修整和顶帮的防护作业.如果不做好这些工作,会影响露天煤矿采剥工程的有序进行.
露天煤矿采剥工程开采中,需要选择工艺技术,间断开采工艺在露天煤矿采剥中应用效果较好,但是采用这种工艺时需要对采剥比进行优化,并处理好剥离岩石量和实际采出矿石量的搭配关系,减少矿山境界、矿体赋存、开采工艺和开采程序的影响,最大限度的提高露天煤矿生产效益.开采中以间断开采工艺工作原理为依据,利用单斗挖掘机-卡车开拓运输系统进行挖掘,合理布置采场斜坡道,将剥离物运输至覆盖式多台阶排土场并进行抛尾.为了提高效益,需要以后续工程施工原则为依据,合理布置工作线,层层推进,可以先从距离短、生产设备便于布置地带进行掘进,之后再向距离较长、不利于生产设备布置的地带掘进.当露天煤矿剥离物是土时,施工流程相对简单,可通过挖掘采装、运输排土方式进行采剥.当剥离物是岩石时,施工过程中除了采用基本工序外,还需要增加穿孔、爆破等工序.在这里应该注意的是剥离物为土和岩石都需要用防排水工艺辅助工程开采进行.因公路无轨运输也是露天煤矿剥离工作中较为常见的开拓方在实际采剥过程中,在使用单斗挖掘机的同时,也需配置汽车来运输土石方,以确保煤矿开采工作顺利进行.因此,要确保煤矿开采工运输顺畅、排土有序和现场控制有序等各种工作进行,必须协调好露天煤矿土石方采剥工程的采剥运输、剥土、后勤和辅助施工系统之间的关系.
2工程计划调整问题
受露天煤矿外部特征工作的制约,采剥工程中常会出现工程计划调整的情况,而一些煤矿企业的工程技术人员相对较少,特别是采剥工程技术人员,这就需要采用先进的技术来编制采剥工程计划,以减少露天煤矿工程计划调整情况,降低煤矿企业成本.然而应该注意的是虽然利用计算机辅助绘图,较手工绘图精度高,也能降低了人工强度,提高绘制效率,但是在连线过程中计算机程序不能进行准确的判读,必须采用人机结合的方式交互完成.
地质模型技术能对露天煤矿采剥阶段煤层进行精细的描述和对煤矿生产进行详细的部署.因其是在计算机基础上进行辅助设计的,建模过程中需要确定地表、地层和界限三个对象,其中界限较为主要,其涉及到模型的范围、煤层中的断层、氧化带、陷落柱和采空区边界等.确定这些对象以后,可利用AutoCAD辅助软件绘制三维可视化地质模型图.绘制模型时,需要收集高程散点、等高线、钻孔、地质剖面图等资料数据,并将其转化成地形文件、岩层文件、煤层文件、钻孔文件和模型基本参数文件.而这些数据的获得和实现则需要根据采前和采后地点的坐标来确定采剥量实现.因露天煤矿地势相对开阔,可以用GPS-RTK接收机采集碎部点,并收集到野外数据,然后将数据编辑成绘图软件能接受的“*.dat”格式,利用网格或DTM土方方法计算采剥量.利用网格方法计算采剥量,虽可以采取平面、斜面、三角网方法设计采剥面,通过每一个方格面的体积和防踢体积公式能得到采剥面挖方量,方法简单,易于操作,但是网格线相对死板,地形突变较为强烈的区域可能会因地貌等间距性而使重要的分割线无法落在地形位置.因此,计算前必须保证采剥区域处于闭合状态,否则会影响计算结果的准确性；利用DTM土方方法计算可以对同一区域进行两次测量,将两测得的高程数据以建模的形式进行叠加,并将相应数据输入计算机,计算出两次观测期间区域内矿产的变化情况以三维曲面形式呈现在计算机屏幕上,工作人员根据曲面数据分析可以准确的识别出地面具体情况,并计算出采剥量,便于露天煤矿采剥工程持续有效进行.
3设备问题
随着矿产资源经济值的不断的变化,经济采剥比也在不断的变动中,煤矿企业对矿石的贫化损失要求越来越高,尤其是矿体薄、夹层多矿石开采中,大型设备不能发挥其应用的作用,需要用中小型设备辅助使用.在这种情况下,在对露天煤矿进行采剥时需要根据煤矿剥离和采矿量的规模,合理的运用大、中小型设备.以某一露天煤矿,矿体为北西走向,向西南倾向,平均倾角为58°,属于倾斜矿体.这一矿体开采时采用的采矿方法是横采方式,依据台阶采用的是水平划分,标准台阶高度为12m,需先进行松动爆破,用单斗挖掘机进行采装,自卸汽车运输.为了减少矿石损失,不同运输盘上采用顶板漏矿底板推进方式向顶帮方向剥离,根据台阶数量采用陡帮方法开采,每一阶层根据实际情况选用中小型运输、采装设备,以实现爆破、剥离任务,减少资源浪费.
结语
煤矿露天采剥工程的有序进行,离不开工程计划的确定、设备的合理化配置和工艺的合理化选择.随着露天煤矿开采企业不断的发展和科学技术不断的进步,将会有更多功能全面的设备和技术应用于煤矿采剥中,以确保煤矿采剥质量,促进煤矿开采工作顺利进行.