周边地区的冶炼、机械、液压、电气、电子、通讯、信息等行业的发展,加速形成我国华北又一具有特色和知名品牌的装备制造集中地。
大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备项目的实施有利于国家千万吨级以上露天煤矿的建设,符合国家能源发展战略。项目的实施能够实现露天煤矿设备大型化、智能化,露天开采实现集中化、连续化。合理、充分利用资源,建设智能矿山,保持生态环境,利于可持续发展。
3.2该项目符合我国产业发展的可持续政策。
过去我国露天开采一直沿用穿孔爆破——单斗挖掘(电铲)——汽车运输——破碎机破碎这一传统工艺,这种开采方式对环境污染大,采出的煤块度较大,需进行二次破碎,对于复合煤层和薄煤层的开采无能为力,资源浪费严重。本项目研制的大型露天煤矿综合连续开采成套装备,集开采、收集、破碎、输送功能于一体,具有清洁、节能、高效和安全的优点,可实现稳定、连续作业,提高采煤效率,减少生产工艺环节,降低生产成本,有效地控制采出煤的粒度及煤的块率,提高煤矿经济效益。
3.3该项目全部完成后能够直接投入生产应用,市场前景乐观。 在我国境内已探明的露天煤储量可维持100年以上。2010年,我国露天煤矿原煤年产量突破2亿吨大关,全国露天煤矿远景总生产能力将达5亿至7亿吨。露天采煤新高潮的来临,为大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备的推广应用提供了广阔的市场空间。
3.4该项目属于国家重大工程建设和重大装备开发项目。
项目设备填补我国在能源开采领域的研制空白,打破国外对相关制造技术及制造工艺、销售价格的垄断,大幅提高我国在大型露采装备方面的研制水平
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及国际竞争力,加快我国从制造大国迈向制造强国的步伐。
4.项目主要技术难点和重点
图5 项目主要技术难点和重点
(1)大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备的工艺系统及配套设备研究。采煤工艺中的剥离、开采、运输环节配合的优化设计,各环节设备具体方案的选择。剥离工艺以剥采机或专用轮斗挖掘机为研究核心,并研究配套的皮带机和堆取料机,形成连续的剥离工艺。采煤工艺以完善露天采煤机组为研究核心,重点研究移臵式转载机、移动漏斗卸煤车、移动皮带输送机和大倾角皮带输送机等设备,形成连续采煤工艺。
(2)大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备的研究设计。运用现代设计方法,遵循节能、清洁、环保的环境友好型设计原则,对露采系统设备进行具体设计。这些设备主要包括:剥离设备、煤层切割设备、转载运输设备以及排料设备。
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(3)大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备的制造工艺与生产线设备研究。项目涉及到结构复杂的大型零部件的制造、安装问题,工艺难度大,技术要求高。
(4)大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备的出厂、型式检验及测试系统研究。
(5)大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备的工业性试验、工艺与应用推广研究。
(6)采装设备技术参数与采装工作面地质性能参数的匹配问题,以及滚筒式露天采煤机和配套作业设备的优化组合。
(7)大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备各种数据的原始积累,基础技术的研究。
(8)科学合理的施工及管理模式的研究,包括中枢控制站的自动化控制,远程控制等。
(9)大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备可靠性研究及系统优化设计,设备制造工艺研究。
(10)配套设备的研制:适用于露天开采的大运力、大倾角带式输送机,自移式转载机和专用移臵带式输送机,包括配合采煤移动跟进方式和控制能力,以及安全、高效转移矿物保护措施的研究。
二、主要研究内容
1.装备概况和主要技术指标 1.1大型露天煤矿综合连续开采技术
大型露天煤矿综合连续开采工艺系统,主要由滚筒可调高式露采机---自移
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式转载机---卸料车---带式输送机(移动式带式输送机和固定式带式输送机)等几部分排列组合完成。根据开采规模、煤层赋存条件、围岩性质、气候条件、开采方式的要求等因素来确定。
大型露天煤矿综合连续开采平面布臵如图所示。在开好切口,做好初始工作面,与工作面平行铺设可移动式带式输送机,露天坑上铺设固定带式输送机至煤场。滚筒式露天采煤机沿工作面切割煤层,通过转载机将切落的煤转运到带式输送机上,输送到煤场。
图6 连续开采工艺示意图
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图7 连续开采平面示意图
1.2 主要设备
以可调高滚筒式露天采煤机为核心设备,配套剥离机、移臵式转载机、卸料车、带式输送机、排料机等组合成大型露天煤矿综合连续开采成套装备。
1.2.1可调高滚筒式露天采煤机
此型采煤机是专为露天型煤矿设计的集采煤、破碎、装车于一体的新一代露天煤矿开采设备,采煤、破碎、装车一次性连续完成,是具有综合功能的露天煤矿开采设备。整机主要由工作机构(包括截割机构、大臂)、主机架、装载机构、刮板输送机、皮带转载机、行走机构、液压系统、电气系统等部分组成,每个部分都具有独立的驱动装臵,可分别独立运行。
其工作特点是:具有独特的可调高滚筒式截割部,以旋转的滚筒截齿方式
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