采矿方法与采矿设备

〔三〕采矿方法与采矿设备1、地采－现代化千亿吨矿区消费技术〔以神东矿区为例〕2、露天开采〔露天矿设备和规模〕

1神东矿区规划与开辟方式1.1矿区概略神东矿区位于内蒙古西南部，陕西、山西北部。神府东胜矿区是我国目前已探明储量最大的煤田，已探明2236亿t，远景储量10000亿t，位列世界八大煤田之一。如今先期开发的神府东胜矿区仅为神府东胜煤田的一小部分。神府东胜矿区分为五个勘探区，即神木北部详查勘探区、神连详查勘探区、准格尔召新庙详查勘探区、布尔台详查勘探区和新民普查勘探区，矿区面积3481km2。神东矿区位于榆林市神木县北部，府谷县西部，地处乌兰木伦河(窟野河)的两侧。神东矿区先后建立了大柳塔煤矿〔含大柳塔井和活鸡兔井〕、补连塔煤矿、榆家梁煤矿、上湾煤矿、乌兰木伦煤矿、马家塔煤矿和康家滩煤矿等十几座矿井，其中大柳塔煤矿、补连塔煤矿、榆家梁煤矿和上湾煤矿等7座矿井已具备并到达年消费才干1000万t程度。神东矿区如图1-1〔神东矿区图〕所示。1.2神东矿区斜硐开辟斜硐开辟也称负坡度平硐开辟，即井口标高高于井底标高，从井口到井下为下坡，斜硐中的辅助运输不是采用斜井中的有轨绞车提升，而是采用无轨胶轮车运输，取消了井底车场和矿井轨道线路，井筒和大巷直接相连，矿井中的资料、设备和人员的运输像在平硐中运输一样，实现矿井无轨延续运输。斜硐开辟方式如图1-2、图1-3〔开辟布置〕所示。斜硐开辟方式为实现矿井辅助运输无轨胶轮化提供了先决条件，从而大大提高了矿井的辅助运输才干，从实际上丰富了矿井井筒方式的内涵。神东矿区突破传统煤矿设计方式，充分发扬浅埋煤层赋存优势〔平均地表以下70m可见煤层〕，结合矿井无轨胶轮车辅助运输新方式的采用，初次提出了“斜硐〞井筒方式〔可行驶无轨胶轮车，具有平硐功能的缓斜井方式〕。从井上到井下直至采掘任务面实现了不延续辅助运输。斜硐开辟方式取消了多盘区布置，矿井井筒与主要大巷直接相联接，在大巷两侧布置长壁任务面，加大了任务面长度和推进间隔，从而使矿井系统得到最大程度的简化，使矿井潜在消费才干得以释放。1.3神东矿区井田内无盘区划分全煤巷布置神东矿区利用本身煤层赋存的有利条件，井田内无盘区划分，采用从大巷两翼直接布置长条带的方式，见图1-4〔无盘区布置〕。具有以下特点和优越性：(1)无轨胶轮车的运用为大巷长条带布置发明了有利条件。(2)高效的延续采煤机采掘及其配套的运输设备，使条带的几何尺寸增大。神东矿区将条带任务面推进长度由过去的1000～2000m加大到3000～6000m，这个目的为全国第一，世界先进。采煤任务面的长度为300m左右〔普通综采任务面长150～200m〕。神东煤炭公司任务面推进速度达612m/月(大柳塔煤矿)，掘进速度普通为2200m/月，最高达4656m/月〔上湾煤矿〕〔普通综掘煤巷月进400m〕。(3)任务面推进长度加大，大大减少了任务面搬家次数。(4)系统简单，工程量少，费用低。大巷条带式布置方式，使矿井减少了消费环节，降低了井巷工程量，从而降低了吨煤投资，提高了建井速度。并且消费系统简单，降低了消费运营费用，提高了矿井效益。1.4集中运输的多井筒分区域式开辟特大型矿井井田范围广，消费才干大，以带式保送机平硐、带式保送机斜井提煤，承当矿井数百万吨甚至上千万吨煤的提升义务在技术上是完全可以实现的。但当井田面积和矿井消费才干较大时，辅助提升(或运输)的义务重，矿井需风量大，通风网路长，通风阻力大。为处理这一矛盾，可采用多井筒分区域式开辟。分区与通常的井田内划分为阶段或盘区的概念不同，分区是具有独立进回风巷道系统的井田的—部分，所以，一些教科书中称为“区域〞。神东矿区对面积较大的井田，将井田划分为假设干个分区域，每个分区域内采用大巷条带式布置，每一个分区有各自的辅助井筒，担负进风和回风义务，有时也担负辅助提升义务。井下那么由效力于全矿的主井集中巷出煤。这样既充分发扬了主井集中出煤效率高的优点，又能处理井田面积较大使得矿井通风和辅助提升困难的问题。图1-5为补连塔矿分区域式开辟方式表示图〔分区域布置〕。1.5神东矿区快速建井技术神东矿区经过近几年的不断探求，在千万吨矿井群建立中获得了一系列快速建井技术的重要成果，如榆家梁煤矿年设计消费才干为800万t/a，实践到达1000万t/a，建井工期10个月，发明了国内外建井速度最新记录。〔1〕合理优化矿井系统神东矿区首创国内大型矿井斜硐开辟新方式；矿井设计无盘区划分，井下主要大巷沿煤层布置；简化地面消费设备和消费系统。〔2〕运用快速建井新设备新技术神东煤炭公司抑制了设备可靠性、供电、防火等一系列制约要素的影响，选用消费才干大、性能优越、可靠性高的智能型进口成套采掘设备，实现了快速掘进，岩石巷道的单巷进尺平均为166m/月，最高记录达216m/月〔普通岩巷掘进月进度为80～120m〕。〔3〕辅助运输采用无轨胶轮车，人和资料可直接运送到任务面，减少了中间转运环节，极大地提高了任务效率；运输巷道、回风巷道采用大断面双巷布置方式，满足了掘进、采煤任务面通风和辅助运输的需求；煤巷全部采用锚杆支护，在国内率先运用了四臂式锚杆机，保证了掘进速度，实现了快速掘进。2神东矿区消费系统2.1长间隔、大运量延续主运输系统煤矿主运输系统是矿井的动脉。矿井运输系统的延续、畅通以及运输机械高效、可靠的运转是煤矿消费实现高产高效的必要条件。神东矿区现代化煤矿综采任务面年产量达千万吨，推进速度快，任务面走向长度大，系统运输间隔长。采煤任务面要实现延续消费、快速推进，其主运输系统必需有足够大的保送才干，并保证运转延续和稳定，否那么就成为制约消费开展和效率提高的瓶颈。带式保送机是实观延续运输的主要设备，神东矿区运输巷道中典型的主运输系统，均采用与桥式转载机配合的大运量、长运距、大功率、高速度带式保送机运煤，实现了从井下任务面到地面的延续运输，如图2-1所示〔主运输系统图〕。2.2无轨胶轮辅助运输系统无轨胶轮车辅助运输系统是实现亿吨矿区的充分必要条件。辅助运输是矿井的主要消费系统之—，也是制约矿井产量和效率的主要要素，传统的轨道运输存在着环节多、速度慢、灵敏性差、运输周期长、占用设备人员多和运输费用高且调度复杂等缺陷，不能满足亿吨矿区辅助运输的需求。而无轨胶轮车运输可使辅助运输便利、快速，用人少，效率高，还可以为综采任务面快速搬家发明有利条件。神东矿区的实际证明，煤矿无轨胶轮辅助运输是一项革命性技术，是建立大型矿井和大型矿区的必不可少的关键技术之一。它不仅极大地提高了矿井消费才干，同时也降低了矿井投资。煤矿辅助运输无轨胶轮化，是矿井实现高产高效的重要措施之一，也是煤矿辅助运输的开展方向。目前已投产的矿井，无论是斜井还是立井，都有能够实现部分或全部无轨胶轮化。新建矿井应该首先思索实行辅助运输无轨化。

2.3多巷道、大断面、低风压、大风量通风系统“多巷道、大断面、低风压、大风量〞通风系统具有:系统简单、通风才干大和灾祸应变才干强的优势，是我国现代化矿井高度集开采通风系统的开展方向。神东矿区“多巷道、大断面、低风压、大风量〞通风系统实现的技术措施：①优化矿井开辟设计。采用多井筒进回风和大巷条带式消费规划，巷道断面大，普通为18m2，任务面平巷采用双巷布置，全矿井通风系统简单，实现了多巷道通风，通风网络简单，通风阻力减小，易于提高通风才干。②推行运用新型高效节能通风机。③针对矿井消费规划集中的特点，不断完善通风现场技术管理。对多巷道之间的联络巷，进展快速封锁，保证通风系统的完好性；及时调整通风系统，优化通风网络，尽量减少了角联风路，杜绝微风区，保证通风系统的稳定性；④提高通风设备的施工进度，并经过运用新型资料，保证施工质量。2.4地面快速装车系统快速定量装车系统是将物料按规定的分量延续自动称量并装入车辆的系统。它是保证亿吨矿区正常消费的必备系统之一。大量的商品煤需求装车外运，给整个矿区的铁路装车才干和装车速度提出了非常高的要求。为顺应矿区开展规划和铁路装车的要求，在矿区开发之初就将当时世界最先进的铁路快速定量装车站作为首选设备。从1996年至2002年，神东矿区先后有国内外消费的7套快速定量装车站投入运营，成为神东矿区实现高产高效不可短少的重要环节。目前，神东矿区85％以上的商品煤外运装车义务，都是由这几套快速定量装车站完成的〔图2-2〕。由于快速定量装车站实现了高精度快速自动化装车，防止了传统装车方式装车时的超、欠吨景象，减少了铁路运输费用和用户损失；缩短列车停留时间，加快了车皮周转，减少停车费用；改善了装车任务环境，减少了任务人员，减轻了劳动强度；为企业带来了明显的经济效益和社会效益。因此，该系统在神东矿区得到大力推行运用，为神东矿区高产快运发扬了重要作用。3千万吨任务面综采技术3.1综采任务面参数优化合理的任务面参数是实现高产高效的重要根底。常规的任务面参数曾经不能顺应千万吨高产高效综采任务面消费的需求，必需根据高强度、大功率重型新型综采设备和高产高效的要求优化任务面有关参数。确定综采任务面长度应充分思索矿井地质条件与任务面技术配备程度，任务面长度应与其消费才干和消费管理程度相顺应。神东矿区开采的煤层倾角小、厚度变化不大、顶底板稳定、地质条件简单，有条件加大任务面长度；神东矿区机械化配备程度高，要求任务面消费才干大，因此应该合理加大任务面长度。我国传统的高产高效综采任务面延续推进长度多在2000m左右，任务面长度普通为150～200m。神东矿区根据特殊的煤层赋存条件、设备配套才干及技术管理程度，经过优化任务面参数，到达任务面长度300～360m、推进长度3000～6200m，为千万吨综采任务面的实现发明了有利条件〔图3-1综采任务面图〕。3.2千万吨综采任务面设备选型配套3.2.1神东矿区浅埋煤层综采设备选型配套的根本原那么〔1〕必需与开采煤层的地质条件相顺应。选用的设备必需与神东矿区特定的煤层条件相顺应，并思索矿区范围内具有一定的通用性，这是最根本的要求。〔2〕能满足任务面消费才干的需求。主要是指采煤机消费才干和液压支架的推移速度与神东矿区高产高效任务面消费义务的要求相顺应，与采煤机、刮板保送机、转载机、破碎机、平巷带式保送机的才干相互配套。〔3〕设备构造性能和主要技术参数必需相互匹配。主要是指刮板保送机、液压支架和采煤机的空间构造参数必需相互匹配，空间运动特性必需相互协调，自动化程度和可靠性等也要相互匹配。〔4〕综采设备选型配套应与矿井的煤炭运输、通风、辅助运输等系统才干相顺应。〔5〕配套设备的整体可靠性与消费才干相顺应。提高配套设备的整体可靠性是减少综采任务面各类事故影响，从而保证综采任务面实现高产高效的根本条件之一。3.2.2设备配套方案神东矿区按三机尺寸配套、三机性能配套、三机消费才干配套、保送设备配套、供电系统配套、成套系统寿命配套及任务面外围环节配套等原那么确定千万吨综采任务面的设备配套方案。下表是神东公司综采任务面设备装机功率及开展趋势。工作面总装机功率/kW采煤机总装功率/kW刮板输送机总装功率/kW液压支架工作阻力kN神东矿区综采工作面620018753×8558638国内一般综采工作面<5000<10002×400～3×4005000左右神东矿区发展趋势>7500>2100>3000>10000综采任务面设备装机功率及开展趋势3.3千万吨综采任务面采煤工艺综采任务面的采煤工艺过程主要包括割煤、运煤、支护和采空区处置四个方面。神东矿区开采条件优越，地质构造简单，经过多年的努力，曾经构成了适宜其煤层赋存特征、大功率重型设备配套性能和先进管理方式的条件，其高产高效综采任务面采煤工艺的根本特点如下：综采任务面的主要采煤工艺过程是：采煤机端头斜切进刀→采煤机正常落煤、装煤→刮板保送机运煤→追机快速移架→成组推溜等。采用引进7LS6型等大功率双滚筒电牵引采煤机完成任务面的落煤和装煤两道工序，并具有大块煤破碎功能，采煤机截割才干强，牵引速度快，整机强度高，采用引进ACF大功率中双链可弯曲刮板扳保送机完成任务面的铲煤、运煤两道工序，溜槽宽度普通为1000mm，运输才干最大已达3500t/h，链条强度高，抗大块煤冲击才干强。采用引进大采高两柱掩扩式液压支架完成任务面支护、采空区处置两道工序，支架最大支撑高度为4.5～5.5m，支护宽度为1.75m，移架步距为0.865m，配套PM4电液控制系统，支护才干强，移架速度快，稳定性好。3.4综采任务面辅巷多通道快速搬家技术1〕辅助巷道多通道巷道布置及支护设计在采煤任务面停采线预先掘出两条平行于采煤任务面的辅助巷道，然后根据煤层的地质条件、搬家的技术配备、人员配置等情况在两条辅助巷道之间，掘出假设干条联巷，构成辅助巷道多通道系统。靠任务面停采线一侧的第一条辅助巷道，是作为采煤任务面液压支架回撤时的调向通道，任务面与此巷道采通，称之为回撒通道；外侧一条辅助巷道是作为任务面液压支架撤出时的运输通道；两辅助巷道之间的联巷那么成为任务面多头作业、分段放顶的平安出口。两条巷道几何尺寸为净宽4.5～5.0m，净高3.6～3.8m。辅巷多通道布置方式如图3-2所示。回撤通道普通采用锚、网支护，并配以单体液压支柱、矿用工字钢梁、公用垛式支架补强支护。公用垛式支架纵向支设在回撤通道中，一方面支护顶板，另一方面作为任务面支架回撤时的掩护支架。回撤辅助运输通道及联络巷，顶板采用锚杆支护，联络巷采用锚杆及单层金属网结合支护。为了便于回撤和胶轮车运转，辅助巷道多通道巷道底板均需铺设200mm厚的混凝土。2〕综采任务面快速搬家技术快速搬家倒面是高产高效综采消费系统的重要组成部分，是实现千万吨矿井的必要条件之一。神东矿区综采任务面快速搬家的技术特点是：采用公用无轨重型支架搬运车搬运任务面的液压支架、采煤机、刮板保送机、破碎机、转载机五机，利用辅助巷道多通道进展多头平行作业，实现任务面快速回撤；设备运输和安装充分利用综采任务面上下平巷双巷布置的特点，经多通道将设备运送到新任务面，实现快速安装。在设备的回撤安装过程中，尽能够采用整机、整件、整体搬运的方式，减少设备拆分和对接工序。运用快速搬家倒面工艺，从旧任务面停采、挂网、6000余吨重型综采设备的回撤、搬迁到新任务面的设备安装、调试，并到达消费条件，仅需求10d左右，最快3.5d，真正实现了综采搬家倒面快速、平安、优质和高效。3.5千万吨任务面技术经济目的千万吨综采任务面主要技术经济目的见表3-1。序号项目指标序号项目指标1工作面长度/m30010日产量/t31240～404412连续推进长度/m600011工作面年推进度/m60003采高/m4.5～5.612工作面年产量/万t≥10004煤层倾角/（°）0～313回采工效/(t/工)893.05工作面采出率/%9314截齿消耗/(个/万t)6～76采煤机截深/m0.86515水量消耗/(m3/万t)2587采煤班开机率/%9016电耗/(kW.h/t)808循环产量/t1420～180917油脂消耗/(kg/万t)5.19日循环数/个22～2518配件消耗/(元/万t)0.654延续采煤机高效采掘技术4.1延续采煤机短壁开采成套技术延续采煤机短壁采煤法是神东矿区高效、平安开采的又一特征，也是对神东亿吨矿区主导的高产高效长壁综采采煤法的补充。由于煤层赋存千变万化，井田边境不规那么，井下有冲刷带和断层等地质构造，不适宜综采布置的块段总是存在。神东煤炭公司坚持用延续采煤机短壁采煤法开采不适宜综采布置的块段；创建延续采煤机、延续运输系统配套履带行走式液压支架短壁机械化采煤工艺及开采技术；主持研讨开发国内首台履带行走式液压支架延续运输系统和给料破碎机关键技术配备；攻克了困扰传统短壁采煤法采出率低、平安情况差两大难题。任务面资源采出率比传统房柱式采煤法平均提高25％，煤矿边角煤开采任务面单产达224万t/a，相当于同等条件下国内外长壁综采任务面产量的2-3倍，产量和效率均处于国际领先。4.2短壁任务面主要设备1〕延续采煤机延续采煤机〔图4-1〕由截割部、行走部、搜集运输部、电气控制部等组成，按截割煤层厚度可分为薄、中、厚三种。按截割煤的软硬程度又可分为中等、巩固和特巩固三种。它们具有如下共同特点：①多电动机独立驱动；②续采煤机采用横轴式较长的截割滚筒；③截割滚筒的截齿布置较简单，截线间隔较大；④加强截割硬煤和夹矸的才干；⑤装运机构的传动布置已定型化，保送机链条构造均已规范化；⑥采用启动扭矩高的直流串激电动机驱动行走履带机构；⑦延续采煤机的各主要传动系统多采用电动机驱动；⑧液压系统采用了齿轮油泵，多液压缸开式系统；⑨机器的自动控制、自动检测、平安安装较完善。目前运用的代表机型是12CMl5—10D、12CMl5—10B型延续采煤机，其两台截割电动机横向布置在截割臂的两侧，经过减速器将动力传至截割链及左右截割滚筒。2004年神东煤炭公司新引进了12CM—15WHBM型掘锚一体化延续采煤机和供电电压为3300V的12CM27—11D型延续采煤机。2〕自行研制的延续运输系统神东煤炭公司在国外外延续采煤机延续运输系统的根底上，结合本身的特点，自行研制了一整套适用于短壁机械化采煤、高产高效的延续采煤机延续运输系统。它与延续采煤机和带式保送机配套运用，实现了落煤、装煤和运煤的机械化〔图4-2延续运输设备〕。其构造特点如下：(1)运输才干大，构造紧凑，布置合理。(2)各装载点采用铰接构造，转动灵敏，顺应性强。(3)采用履带行走机构，接地比压小，不易呵斥底板破碎。(4)采用PLC可编程控制器作为中心控制单元，具有较高的可靠性。(5)采用套筒滚子链，使得运转平稳，降低了机身高度，井下拆装方便。(6)链条与履带张紧，均采用双作用光滑脂油缸，带有紧锁垫片，操作方便，平安可靠；破碎机采用齿式破碎机构截齿数较多。(7)采用集成液压回路，减少了中间环节，加大油箱散热面积和容积，采用多级过滤系统平安可靠。(8)各运输单元中板均采用高强度耐磨钢板，以添加强度，提高耐磨性和寿命。3〕自行研制的履带行走式液压支架履带行走式液压支架〔图4-3〕是国内研制开发的新型液压支架，它集行走、支护于一体，主要与延续采煤机相配套进展房柱式开采。该支架在回收煤柱时，对顶板支护，为设备和人员提供一个平安作业空间。它主要用于回收煤柱和短壁式采煤中平巷与联络巷的顶板支护。在国际现有机型的根底上研制开发了XZ7000/24/45型履带行走式液压支架。该机同奥地利阿尔卑尼公司和美国弗莱彻公司的履带行走式液压支架相比，各项技术目的根本一样或接近，在初撑力、地隙、履带链宽度等目的方面优于国外的两种机型。较大的地隙和较宽的履带板，使得支架行走时对井下条件的要求放宽，具有较好的经过性。较大的初撑力那么更适宜我国煤矿井下条件。填补了国内在该领域的空白，其整体性能目的到达国际先进程度。在价钱方面，与国外同类机型相比，价钱仅为进口机型的30％左右，更有优势。4.3短壁任务面采煤工艺4.3.1神东矿区创新的消费工艺2000年，神东煤炭公司在旺格维利采煤法的根底上，初次运用履带行走式液压支架掩护采煤机回收煤柱，使每一个煤房的煤柱回收率到达了85％左右，任务面回收率比房式采煤方法提高了35％，比传统的旺格维利采煤法提高了17％，采空区的残留煤柱缺乏以支撑顶板，煤层直接顶随任务面自行冒落，处理了采空区顶板大面悬空的问题。其开采工艺系统如图4-4〔哈拉沟短壁采煤〕所示：〔1〕开采系统任务面的工艺系统采用延续运输系统。任务面为对拉式布置，任务面内布置两条平巷，一条为带式保送机巷，另一条为辅助运输巷，平巷左右两翼煤房对拉，齐头并直，前进式开采。〔2〕煤柱回收当一侧煤房掘进到区段边境时，开场回收煤柱，其煤柱回收方式为履带支架双翼煤柱回收法。采煤机每回收一刀，两台履带式液压支架迈步前移，及时支护交点处的空顶面积。其煤柱回收方式如图4-5〔双翼回收煤柱〕所示。〔3〕顶板管理回收煤柱时，随着延续采煤机的交替进刀，履带行走式液压支架及时迈步前移，支撑顶板，同时其强大的支撑力可以切顶，人为破坏顶扳，促使及时冒落。采空区煤柱除延续采煤机切割死角的煤柱不能回收外，煤房内的绝大部分煤柱将会被回收，遗留的残煤柱缺乏以支撑顶扳，因此顶扳直接顶将随采随冒，根本顶亦会滞后一定间隔垮落。任务面采空区顶板管理方式为全部垮落法。〔4〕任务面通风任务面辅助运输平巷兼作进风，带式保送机平巷兼作回风。两平巷间用风障封锁，构成通风系统。当煤房掘进时，采用部分通风机通风；回收煤柱时，采用系统全负压通风，任务面回风风流经由最近的一个煤房采空区汇入回风巷，此时其他已回采的煤房均要进展及时密闭。4.4超长煤巷延续采煤机高速掘进技术神东矿区高产高效矿井采用长壁综采采煤工艺进展开采，综采任务面配备了先进的采煤设备，任务面煤产量大幅度增长，回采预备巷道上工程量也随之增大。为了使回采和预备煤巷掘进不影响长壁后退式综采任务面的回采进度，将延续采煤机用于高产高效矿井的煤巷掘进，逐渐取代了以综掘机为主体的成套掘进消费线。延续采煤机快速掘进大断面超长煤巷技术是高产高效综采任务面的有力保证。神东煤炭公司为了顺应快速推进的综采任务面接替，采用延续采煤机掘进6000m的超长双煤巷，掘进断面达18m2，月进度创4656m的纪录。为进一步提高掘进和支护速度，神东煤炭公司正在运用掘锚一体化延续采煤机和重叠式延续运输设备。2000年，神东煤炭公司有7个延续采煤机掘进队被中国煤炭工业协会命名为2000年度创程度掘进队，其中的大柳塔煤矿延续采煤二队年掘进进尺到达22341m(折合规范断面进尺为31253m)，掘进工效达1.53m/(工.d)，日最高进尺达145.3m，月最高进尺3273m，把超长煤巷的高速掘进技术推向一个新的高度。2露天开采〔露天矿设备和规模〕1〕钻孔设备2〕装载设备3〕运输设备4〕其他设备5)几个露天矿简介抚顺西露天矿1〕钻孔设备露天矿钻孔设备阅历了“磕头钻〞、喷火钻、冲击〔潜孔〕钻的开展，最终牙轮钻机以钻孔直径大、穿孔效率高等优点成为大、中型露天矿目前普遍采用的穿孔设备。目前世界上消费牙轮钻机的主要三家公司都在美国：布塞路斯－伊利〔BE〕、英格索兰公司〔I-R〕和哈尼西费格(P&H)公司；我国从20世纪60年代起就开场研制牙轮钻机，如今消费和运用的只需KY和KZ两大系列。牙轮钻机的开展趋势：规格：大型化、高效化(目前钻孔直径已开展到559mm、轴压力748.44KN。特大型矿井要求钻孔直径为>445mm、轴压力>650KN)；系统：向全自动化、智能化方向开展；构造：向方式多样、构造简单和高可靠性、高顺应性开展；操作：向提高温馨性和易维护方向开展。KY-350D牙轮钻机KY-350D牙轮钻机是南昌采矿机械厂消费孔径350mm；轴压0-500kN；排气量50m3/min；排气风压0.5Mpa。I-R公司的351牙轮钻机右图是I-R公司推出的PitViperseries351牙轮钻机,轴压为570kN，排气量为6500m3/min，排气压力为0.76Mp黑岱沟露天煤矿选用设备称号：钻机型号：DM-H厂商：美国英格索兰台数：2外形尺寸〔米〕：28.35×8.395×8总重〔吨〕：111.13主要技术性能：装机容量480kw，孔径250mm黑岱沟露天煤矿选用设备称号：钻机型号：YZ—35B厂商：衡阳有色冶金机械总厂台数：1外形尺寸〔米〕：13.306×5.91×26.232总重〔吨〕：90主要技术性能：装机容量40kw，孔径170—270mm，孔深18.5m，钻孔方向900，轴向压力0—343KN，回转力矩93.5kg/m，行走速度0—1.3km/h,爬坡才干15%，空压机风量37m2/min，风压2.8kg/cm22〕装载设备现代大型露天矿运用的装载设备主要有液压发掘机、电铲和轮式装载机3种。我国批量消费的露天矿大型装载设备除WK－10电铲〔斗容10m3〕外，几乎是空白。消费的发掘机和轮式转载机都是普通工程用的小型号设备，用于矿山消费也是进展辅助性作业。目前，我国大型露天矿先进的装载设备都是靠引进，引进先进的装载设备主要有：P&H2300XP、P&H2800XP电铲。铲斗载分量和设备自重的比值，是比较各种装载设备最简单的目的之一：其中运用时间最长的电铲约为5～7％；可360°作业的液压发掘机约为8～11％；机动性最好的轮式装载机约为18～21％。在斗容一样的情况下，电铲的分量是液压发掘机的2倍，是轮式装载机分量的4倍。〔1〕液压发掘机消费大型矿用发掘机的厂家主要有美国Caterpillar公司、P&H公司和德国O&K公司等。德国O&K公司1997年推出的RH400发掘机，是目前最大的发掘机，该机自重749t，斗容42m3〔有效载重72.5t〕几乎可以和一个大型电铲相当。O&K公司的RH400发掘机正在给大型汽车装载国产H121液压发掘机H121液压发掘机由太原重工股份，引进德国DEMAG公司技术和关键配套件，协作消费制造。法国利勃海尔〔LIBHERR〕公司消费的R996发掘机在装载作业比较项目中国最大世界最大斗容/m3功率/kW重量/t国别斗容/m3功率/kW重量/t单斗铲（机械式）352×1000915美国42.528001519索斗铲（迈步式3026002211美国1681470013000液压铲（履带式）7.5352110德国402352420斗轮铲（履带式）7.61410560德国9.31450013100单斗铲年产量/台1850俄国45000单斗铲大修期/h2000～2500美国8000～10000单斗铲造价比率/％140美国100国内外发掘机规格等级概略比较表〔2〕电铲消费大型电铲的公司主要有美国的哈尼西费格〔P&H〕公司、Bucyrus-Erie(B-E)公司和马里恩〔Marion〕公司。其产品几乎垄断了全球电铲市场。P&H4100型和P&H5700型电铲是目前最大的矿用电铲。P&H2100型电铲P&H4100型电铲有效装载量85t，最大的任务面发掘高度是16.92m，最大的卸载高度是10.44m，规范铲斗容积为43m3。P&H4100型电铲正在给大型汽车装载黑岱沟露天煤矿选用设备称号：电铲型号：395B1厂商：美国B—E公司台数：1外形尺寸〔米〕：28.1×12.7×19.1总量：〔吨〕937主要技术性能：装机容量2000KA，实际消费能4900T/h，斗量32m3，铲装半径23、55m，一个任务循环34s，行走速度1km/h，爬坡才干120黑岱沟露天煤矿选用设备称号：电铲型号：PH2800XP厂商：美国P＆H公司台数：1外形尺寸〔米〕：总量：〔吨〕920主要技术性能：装机容量2000KＷ，实际消费才干3100m3/h，斗容量25m3，最大发掘力150T，高度16.03m，深度3.2m，最大铲装半径23.30m，对地比压3.4kg/㎝2，一个任务循环时间32s，行走速度1.06km/h，爬坡才干120黑岱沟露天煤矿选用设备称号：电铲型号：WK—10B厂商：太原重型机器厂台数：4外形尺寸〔米〕：25.3×7.1×13.8总重〔吨〕：460主要技术性能：装机容量660kw，消费才干98m3/h,斗容10m3〔岩〕，14m3〔煤〕，最大发掘力105T，深度13.5m，最大铲装半径18.9m,，对地比压2.54kpa，一个任务循环时间29s，行走速度0.69km/h，爬坡才干130黑岱沟露天煤矿煤层开采

单斗电铲——自卸卡车

〔3〕轮式装载机1990年底美国卡特彼勒公司推出的Cat994型高举升机械驱动轮式装载机，是运用最多的大型轮式转载机，铲斗容积为16m3〔还可以根据用户需求增大〕，铲取力为95t。后来勒图尔〔LeTourneau〕公司推出的，L-1800和L-3200型是最大的电动轮式装载机。L-1800型：斗容34.4m3、铲取力为115t，是1993年勒图尔公司为装载世界上最大的矿用汽车而专门设计的。Cat994轮式装载机在给大型汽车装载黑岱沟露天煤矿选用设备称号：前装机型号：988B厂商：美国特彼勒公司台数；5外形尺寸〔米〕：7.6×4.2×3.4总重〔吨〕：40主要技术性能：发动机型号340S，功率375hp，斗容5.4-6.3m3，最大发掘力36.3T，卸栽高度5.2m，发掘深度0.06m，最小转弯半径7.8m，最大速度前进36.6km/h，后退41.4km/h，轮胎型号35/36-3324PRL-4,L-53〕运输设备露天矿运输设备主要有：自卸汽车、露天电机车、内燃机车、露天矿延续－延续运输设备等。铁路运输是露天矿山主要开辟运输方式之一，大型矿山普通情况下采用准轨铁路运输，中小型矿山普通采用窄轨铁路运输。我国在20世纪70年代以前，采用的牵引机车电力机车、内燃机车和蒸汽机车。70年代以后，不再运用蒸汽机车，如今逐渐以电力机车为主。〔1〕自卸汽车目前最大的机械传动汽车是1998年卡特彼勒消费的Cat797矿用汽车，有效载重326t。右图为Cat797B矿用汽车。目前最大的电动轮汽车是利勃海尔采矿设备公司研制的T282，有效载重327t。T282矿用汽车我国矿用汽车制造企业的程度和才干在过去的20年时间开展较快，但与国际程度相比差距还非常大。目前我国批量消费矿用汽车的企业主要有南方通用集团公司电动车辆厂〔主要消费108t和154t电动轮矿用汽车〕、北京重型汽车制造厂和本溪重型汽车制造。黑岱沟露天煤矿选用设备称号：电动轮自卸车型号：630E厂商：美国小松德莱赛台数：58外形尺寸〔米〕：11.9×7×6.4自重〔吨〕：124主要技术性能：载重154T，斗容77m3〔平装〕，103m3〔堆装〕，发动机型号KTA50—C，功率1800HP，主发电机型号GTA22，电动轮电机型号GE776，最大车速55.4km/h,最小转弯半径12.2m，最大爬坡度18%，车斗倾卸角450，举斗时间<20S，轮胎型号36.00-51〔2〕露天电机车图为湘电集团消费的100t大型工矿架线式直流准轨电机车。供电电压为DC1500V，轨距为1435mm。湘电集团已构成粘重为80t、100t、150t、200t和224t大型工矿电机车系列产品，可满足大型露天矿山的各种采掘运输需求。目前，80t直流架线式工矿电机车已停产，150t直流架线式工矿电机车成为国内矿山运用的主力机型。〔3〕露天矿延续－延续运输设备半挪动破碎机－胶带保送机系统延续－延续运输系统是现代大型露天矿保送方式的主要开展方向之一，该运输系统由矿用汽车〔或装载设备〕、破碎站、胶带机等组成。延续－延续运输系统：对于开采条件良好的大型软岩矿床，在剥离掉覆盖土〔石〕层后，可以采用巨型的斗轮式发掘机与胶带保送机进展延续开采和运输。但对于硬岩矿床的开采或覆岩的剥离，可以延续作业的轮式发掘保送机那么无法胜任该项任务，因此，延续延续系统应运而生。上部黄土层剥离紧凑型轮斗发掘机——胶带保送机

——排土机延续开采工艺黑岱沟露天煤矿选用设备称号：轮斗发掘机型号：SCHRS710/1×15厂商：德国KRUPP公司台数：4外形尺寸〔米〕：41×10.5×10总重〔吨〕：540主要技术性能：装在容量1300KW，实际消费才干3100m3/h,斗数12个，斗容0.71m斗轮直径8.2m，受料臂长16m，卸料臂长25m，上挖高度15m，下挖深度1m，行走速度9m/min，斗轮回转速度6.08r/min，任务时爬坡度1：20，行走时爬坡度1:10，任务时接地平均比压113kpa,最大接地比压193kpa露天煤矿中部岩层剥离

大型单斗电铲——大型自卸卡车大型全挪动破碎站与4100XPB电铲黑岱沟露天煤矿选用设备称号：平路机型号：16G厂商：美国卡特彼勒公司台数：9外形尺寸〔米〕：11.6×3.1×3.7总重〔吨〕：27主要技术性能：发动机型号3406B，功率275HP，铲刀量3.87m，铲刀提升高度0.47米，发掘深度0.47m，最小转弯半径8.1m,最大车速236km/h,轮胎型号18.00-25〔4〕露天矿其他设备黑岱沟露天煤矿选用设备称号：轮式推土机型号：834B厂商：美国卡特彼勒公司台数：6外形尺寸〔米〕：8.1×4.6×4.1总重〔吨〕：41主要技术性能：发动机型号340B，功率450HP，铲刀容量7.27m³，刀片尺寸4.6×1.4m,最大牵引力46T，最大爬坡才干240，最大速度前进34.1km/h，后退41.8km/h，发掘深度0.44m黑岱沟露天煤矿选用设备称号：履带推土机型号：D375—A2厂商：日本小松公司台数：8外形尺寸〔米〕：8.8×5.1×4.1总重〔吨〕：64.5主要技术性能：发动机型号SA6D170—B1，功率520HP，铲刀容量20m3，最大牵引力75T，最大爬坡才干300，对地比压1:11，最大速度前进11.8km/h，后退15.8km/h，燃油耗费量15.8g/hph黑岱沟露天煤矿选用设备称号：履带推土机型号：SH320厂商：上海澎浦机器厂台数：10外