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一种露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法

阅读：214发布：2020-08-05

IPRDB可以提供一种露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，本发明的走行方法主要包括如下步骤：S1，将采场划分为倒堆开采作业区和原煤回采作业区；S2，对步骤S1中的原煤回采作业区先进行倒堆作业，然后一部分采煤设备对原煤回采作业区揭露出的煤层开始进行原煤回采作业，同时对步骤S1中的倒堆开采作业区的岩石高台阶进行穿孔作业；S3，当步骤S2中的倒堆开采作业区的原煤回采作业结束，另一部分采煤设备移设至原煤回采作业区的采煤工作面。本发明的走行作业方法拉斗铲无需绕过排土场而进行移设，节省了三条预留通道，从而减少了拉斗铲移设的距离和时间，同时增加了排土场的排弃空间。，下面是一种露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，其特征在于，所述循环走行作业方法包括如下步骤：S1，将采场划分为倒堆开采作业区和原煤回采作业区；

S2，对步骤S1中的原煤回采作业区先进行倒堆作业，然后一部分采煤设备对原煤回采作业区揭露出的煤层开始进行原煤回采作业，同时对步骤S1中的倒堆开采作业区的岩石高台阶进行穿孔作业；

S3，当步骤S2中的倒堆开采作业区的原煤回采作业结束，另一部分采煤设备移设至原煤回采作业区的采煤工作面，倒堆开采作业区的待抛掷爆破的岩石高台阶穿孔装药结束后进行抛掷爆破，得到抛掷爆破爆堆，再重复步骤S1和步骤S2的操作。

2.如权利要求1所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括如下步骤：S201，在原煤回采作业区进行穿孔装药，然后进行抛掷爆破，得到抛掷爆破爆堆，抛掷爆破爆堆包括爆堆上分层和爆堆下分层；

S202，将步骤S201中爆堆上分层中的部分物料推向工作面外侧，形成拓展台阶；

S203，拉斗铲向原煤回采作业区工作面内侧方向移设，并沿工作面内侧向端帮推进，在倒堆作业时仅将工作面内侧的物料倒堆至排土场外侧，不处理拓展台阶处的物料；

S204，推土机对步骤S203中的排弃至排土场外侧的物料进行平整，形成拉斗铲作业平台；

S205，重复步骤S202～步骤S204，直至拉斗铲推进至原煤回采作业区的端帮，在步骤S201～步骤S204作业的同时，钻机在倒堆开采作业区的待抛掷爆破高台阶进行穿孔作业，采煤设备在倒堆开采作业区进行原煤回采作业。

3.如权利要求2所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括如下步骤：S301，在拉斗铲推进至采场中部前，倒堆开采作业区的原煤回采作业结束，采煤设备移设至原煤回采作业区的采煤工作面，倒堆开采作业区的待抛掷爆破的岩石高台阶穿孔装药结束后进行抛掷爆破，得到抛掷爆破爆堆；

S302，将步骤S301中的抛掷爆破爆堆按照步骤S202～步骤S205的作业方法进行作业。

4.如权利要求1所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，其特征在于，所述步骤S1中倒堆开采作业区和原煤回采作业区的工作线的长度相等。

5.如权利要求2所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，其特征在于，所述步骤S202中爆堆上分层中的部分物料推向工作面外侧的距离为15.6m，形成拓展台阶的宽度为

25～40m。

6.如权利要求2所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，其特征在于，所述步骤S203中拉斗铲向原煤回采作业工作面内侧方向的移设距离为10～20m。

7.如权利要求2所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，其特征在于，所述步骤S205中的采煤设备开采的原煤通过四条上煤通道进行运输。

8.如权利要求7所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，其特征在于，四条所述上煤通道分别为位于采场左端的第四上煤通道和第五上煤通道，以及位于采场右端的第六上煤通道和第七上煤通道。

9.如权利要求8所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，其特征在于，所述第四上煤通道和第七上煤通分别位于采场的最左端和最右端，所述第五上煤通道位于靠近第四上煤通道的内侧，所述第六上煤通道位于靠近第七上煤通道的内侧。

10.如权利要求9所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，其特征在于，所述第四上煤通道与第七上煤通道关于采场的中心线左右对称分布，所述第五上煤通道与第六上煤通道关于采场的中心线左右对称分布。

说明书全文

一种露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法

技术领域

[0001] 本发明属于露天采矿技术领域，具体涉及一种露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法。

背景技术

[0002] 拉斗铲是一种主要应用于露天煤矿开采领域的大型电力挖掘设备，具有线性尺寸庞大(作业半径一般达100m、自重6000t以上)、造价高昂(2010年价格超过10亿人民币)、作业能力大(年剥离能力约为2000～3000万m3)、作业高效(高于4000m3/h)、作业成本低廉(4～7元/m3)、绿色环保等特点，但拉斗铲移设极为缓慢(约210m/h)、作业前需要预先平整工作面。

[0003] 拉斗铲倒堆工艺的基本作业流程如下：先在煤层顶板以上约50m的岩石上进行穿孔装药、然后进行抛掷爆破，拉斗铲站立于平整后的爆堆之上，将剩余未进入排土场的物料倒堆至排土场，从而揭露煤层。

[0004] 拉斗铲倒堆系统的整体开采程序如下：采场工作线一般约为2km左右，采场划分为倒堆作业区与采煤作业区两个采区，拉斗铲与原煤开采设备分别从中部向两端推进，运煤通道设置于采场中部。当采煤作业区进行原煤开采时，其上部高台阶提前进行穿孔作业，原煤开采完毕后即可进行抛掷爆破。当两个采区分别完成倒堆作业与原煤回采作业后，倒堆与采煤设备互换采区，拉斗铲经倒堆作业区出沟通道绕排土场移设，从中部入沟通道进入另一采区。

[0005] 现有技术的缺点在于：由于抛掷爆破形成的爆堆会阻碍原煤上煤通道，因此为保证抛掷爆破、拉斗铲作业、原煤回采的接续正常，拉斗铲需借助排土场道路走出工作面实现换区作业，在采场中走行轨迹呈卧躺的“8”字形，采场需要预留七条通道，其中四条作为拉斗铲的出入沟通道，剩下三条作为上煤通道，七条通道的布置严重占用了排弃空间。

[0006] 因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

[0007] 本发明的目的是克服上述现有技术中的拉斗铲走行方法，抛掷爆破形成的爆堆阻碍了运煤设备的上煤通道，为了保证整个采场的正常接续拉斗铲就需要通过走出工作面的方式来进行换区作业，这种方式不仅增加了拉斗铲移设的距离，而且拉斗铲在移设时需要预留较多的出沟和入沟通道，又进一步占用了排土场的排弃空间，从而造成整体的生产效率降低，原煤的出煤率降低，生产成本增高。

[0008] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0009] 一种露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，优选地，所述循环走行作业方法包括如下步骤：

[0010] S1，将采场划分为倒堆开采作业区和原煤回采作业区；

[0011] S2，对步骤S1中的原煤回采作业区先进行倒堆作业，然后一部分采煤设备对原煤回采作业区揭露出的煤层进行原煤回采作业，同时对步骤S1中的倒堆开采作业区的岩石高台阶进行穿孔作业；

[0012] S3，当步骤S2中的倒堆开采作业区的原煤回采作业结束，另一部分采煤设备采煤设备移设至原煤回采作业区的采煤工作面，倒堆开采作业区的待抛掷爆破的岩石高台阶穿孔装药结束后进行抛掷爆破，得到抛掷爆破爆堆，再重复步骤S1和步骤S2的操作。

[0013] 如上所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，优选地，所述步骤S2具体包括如下步骤：

[0014] S201，在原煤回采作业区进行穿孔装药，然后进行抛掷爆破，得到抛掷爆破爆堆，抛掷爆破爆堆包括爆堆上分层和爆堆下分层；

[0015] S202，将步骤S201中爆堆上分层中的部分物料推向工作面外侧，形成拓展台阶；

[0016] S203，拉斗铲向原煤回采作业区工作面内侧方向移设，并沿工作面内侧向端帮推进，在倒堆作业时仅将工作面内侧的物料倒堆至排土场外侧，不处理拓展台阶处的物料；

[0017] S204，推土机对步骤S203中的排弃至排土场外侧的物料进行平整，形成拉斗铲作业平台；

[0018] S205，重复步骤S202～步骤S204，直至拉斗铲推进至原煤回采作业区的端帮，在步骤S201～步骤S204作业的同时，钻机在倒堆开采作业区的待抛掷爆破高台阶进行穿孔作业，采煤设备在倒堆开采作业区进行原煤回采作业。

[0019] 如上所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，优选地，所述步骤S3具体包括如下步骤：

[0020] S301，在拉斗铲推进至采场中部前，倒堆开采作业区的原煤回采作业结束，采煤设备移设至原煤回采作业区的采煤工作面，倒堆开采作业区的待抛掷爆破的岩石高台阶穿孔装药结束后进行抛掷爆破，得到抛掷爆破爆堆；

[0021] S302，将步骤S301中的抛掷爆破爆堆按照步骤S202～步骤S205的作业方法进行作业。

[0022] 如上所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，优选地，所述步骤S1中倒堆开采作业区和原煤回采作业区的工作线的长度相等。

[0023] 如上所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，优选地，所述步骤S202中爆堆上分层中的部分物料推向工作面外侧的距离为15.6m，形成拓展台阶的宽度为25～40m。

[0024] 如上所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，优选地，所述步骤S203中拉斗铲向原煤回采作业工作面内侧方向的移设距离为10～20m。

[0025] 如上所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，优选地，所述步骤S205中的采煤设备开采的原煤通过四条上煤通道进行运输。

[0026] 如上所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，优选地，四条所述上煤通道分别为位于采场左端的第四上煤通道和第五上煤通道，以及位于采场右端的第六上煤通道和第七上煤通道。

[0027] 如上所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，优选地，所述第四上煤通道和第七上煤通分别位于采场的最左端和最右端，所述第五上煤通道位于靠近第四上煤通道的内侧，所述第六上煤通道位于靠近第七上煤通道的内侧。

[0028] 如上所述露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，优选地，所述第四上煤通道与第七上煤通道关于采场的中心线左右对称分布，所述第五上煤通道与第六上煤通道关于采场的中心线左右对称分布。

[0029] 与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

[0030] 本发明通过改变拉斗铲的走行方法，使得整个采场的通道个数减少，进而减少了拉斗铲的移设距离和时间，增加了排土场的排弃空间，本发明相比现有技术至少具有如下的技术效果：

[0031] 1)本发明的走行方法，虽然上煤通道由之前的三条增加到四条，但拉斗铲在移设过程中不再需要走出工作面，无需预留拉斗铲移设时的出沟和入沟通道，从而由原来分别进行原煤运输和拉斗铲移设的七条通道改为四条原煤运输通道，进而减少了因通道占用的排土场排土空间。

[0032] 2)本发明的走行方法，拉斗铲无需再通过排土场的拉斗铲走行通道进入下一采区，在工作面即可完成下一采区的转换，因而降低了拉斗铲走行时间，增加了有效作业时间，节省了因排土场走行通道占用的排土场排土空间。

[0033] 3)本发明的走行方法，拉斗铲无需通过排土场走形通道移设，因而电缆移设和拉斗铲走行通道的构筑与维护等辅助工程大大降低，节约生产成本。

附图说明

[0034] 图1为现行拉斗铲倒堆作业方法的采场示意图；

[0035] 图2为本发明实施例的拉斗铲倒堆工作面的示意图；

[0036] 图3为图2的左视图；

[0037] 图4为本发明实施例的拉斗铲从工作面中部开始作业的采场示意图；

[0038] 图5为本发明实施例的拉斗铲在原煤回采作业区正常作业时的采场示意图；

[0039] 图6为本发明实施例的拉斗铲在原煤回采作业区作业，推进至端帮时采场示意图；

[0040] 图7为本发明实施例的拉斗铲在原煤回采作业区作业，从端帮向工作面推进时采场示意图；

[0041] 图8为本发明实施例的拉斗铲即将完成原煤回采作业区作业任务，准备向倒堆开采作业区区推进时的采场示意图。

[0042] 图中：1、倒堆开采作业区；2、原煤回采作业区；301、第一出沟通道；302、第二出沟通道；401、第一入沟通道；402、第二入沟通道；501、第一上煤通道；502、第二上煤通道；503、第三上煤通道；504、第四上煤通道；505、第五上煤通道；506、第六上煤通道；507、第七上煤通道；6、排土场；7、高台阶穿孔作业区；8、待抛掷爆破的岩石高台阶；9、倒堆工作面内侧；10、爆堆上分层；11、抛掷爆破爆堆；12、推土机；13、拓展台阶；14、排土场外侧；15、排土场内侧；16、揭露出的煤层；17、拉斗铲；18、电铲；19、卡车；20、现行拉斗铲的走行轨迹。

具体实施方式

[0043] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0044] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0045] 如图1所示，现行拉斗铲工作面循环走行作业方法的主要过程为：

[0046] 先将采场划分为工作线长度相等的倒堆开采作业区1与原煤回采作业区2两个采区。拉斗铲17剥离设备与电铲18和卡车19等采煤设备分别从采场的中部向两端推进，上煤通道布置在采场的中部。当原煤回采作业区2进行原煤开采时，拉斗铲17在倒堆开采作业区1进行倒堆作业，同时原煤回采作业区2上部高台阶同时进行穿孔装药的作业，当原煤回采作业区2和倒堆开采作业区1完成作业后上部高台阶穿孔作业区7即进行抛掷爆破，抛掷爆破完成后，拉斗铲17与采煤设备互换采区，即拉斗铲17移设到之前的原煤开采作业区，而采煤设备移设到之前的倒堆开采作业区1，然后再进行倒堆和原煤开采的作业。

[0047] 当拉斗铲17与采煤设备互换采区时，拉斗铲17需要经倒堆开采作业区1的出沟通道并绕过排土场6进行移设，然后经过采场中部的入沟通道进入到另一采区。在倒堆与开采两套设备互换采区时，为了保证抛掷爆破、拉斗铲17作业、原煤回采作业的接续正常，拉斗铲17需借助预留排土场6的走行通道走出工作面实现换区作业。

[0048] 当拉斗铲17从倒堆开采作业区1移设到原煤回采作业区2时，拉斗铲17先从倒堆开采作业区1开始移设，再经第一出沟通道301并绕过倒堆开采作业区1的排土场6的左侧，然后在倒堆开采作业区1的排土场6的下侧继续移设，然后再经过第二入沟通道402绕过原煤回采作业区2的排土场6的左侧进入原煤回采作业区2的上侧，最后进入原煤回采作业区2。

[0049] 当拉斗铲17从原煤回采作业区2移设到倒堆开采作业区1时，拉斗铲17先从原煤回采作业区2开始移设，再经第二出沟通道302并绕过原煤回采作业区2的排土场6的右侧，然后在原煤回采作业区2的排土场6的下侧继续移设，然后再经过第一入沟通道401并绕过倒堆开采作业区1的排土场6的右侧进入倒堆开采作业区1的上侧，最后进入倒堆开采作业区1。需要注意的是，倒堆开采作业区与原煤回采作业区2的名称随着拉斗铲17与采煤设备的互换也随之改变。

[0050] 由以上过程可以看出，现行拉斗铲17在走行时，需要绕过排土场6，现行拉斗铲的走行轨迹20呈卧躺的“8”字形，移设距离也相应增加，此外，整个采场也需要预留七条通道分别用于拉斗铲17的走行和原煤的运输，而七条通道中用于拉斗铲17移设的分别是第一入沟通道401、第二入沟通道402、第一出沟通道301、第二出沟通道302以及用于运输各个煤层的原煤的第一上煤通道501、第二上煤通道502和第三上煤通道503。拉斗铲17排土场6首先这七条通道的布置大大占用排土场6的排土空间，其次排土场6的拉斗铲17走行通道构筑和维护，增加了作业成本，而且拉斗铲17在转换采区时有效作业时间减少，电缆移设辅助工程量增加，拉斗铲17作业效率降低，走行通道也相应的额外占用大量排土空间。

[0051] 实施例1

[0052] 如图2～8所示，本发明提供了一种露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法，循环走行作业方法包括如下步骤：

[0053] S1，将采场划分为倒堆开采作业区1和原煤回采作业区2，在具体实施时，倒堆开采作业区1和原煤回采作业区2的工作线的长度相等，两个作业区的工作线长度相等时两个作业区的四条通道才能够相互对称设置。

[0054] S2，对步骤S1中的原煤回采作业区2先进行倒堆作业，然后一部分采煤设备对原煤回采作业区2揭露出的煤层16进行原煤回采作业，本发明中的采煤设置主要是指电铲18和卡车19，其中电铲18用于将剥离揭露出的煤层16转运到卡车19上，然后卡车19将原煤通过上煤通道运运输出工作面，同时对步骤S1中的倒堆开采作业区1的岩石高台阶进行穿孔作业，步骤S2具体包括如下步骤：

[0055] S201，在原煤回采作业区2进行穿孔装药，然后进行抛掷爆破，得到抛掷爆破爆堆11，抛掷爆破爆堆11包括爆堆上分层10和爆堆下分层。爆堆上分层10中的部分物料直接抛到排土场的内侧15而无需倒堆，剩余的物料则需要经过拉斗铲17进行倒堆作业。

[0056] S202，将步骤S201中爆堆上分层中的部分物料推向工作面外侧，形成拓展台阶13。在具体实施时，爆堆上分层10中的部分物料推向工作面外侧的距离为15.6m，形成拓展台阶
13的宽为25～40m(如25m、28m、30m、32m、35m、36m、38m、40m)。

[0057] S203，拉斗铲17向原煤回采作业区2工作面内侧方向移设，并沿倒堆工作面内侧9向端帮推进，在倒堆作业时仅将工作面内侧的物料倒堆至排土场外侧14，不处理拓展台阶13处的物料，主要是为了拉斗铲17移设和作业提供平台。在具体实施时，拉斗铲17向原煤回采作业工作面内侧方向的移设距离为10～20m(如10m、12m、15m、16m、17m、18m、20m)。

[0058] S204，推土机12对步骤S203中的排弃至排土场外侧14的物料进行平整，形成拉斗铲17作业平台。

[0059] S205，重复步骤S202～步骤S204，直至拉斗铲17推进至原煤回采作业区2的端帮，在步骤S201～步骤S204作业的同时，钻机在倒堆开采作业区1的待抛掷爆破高台阶进行穿孔作业，采煤设备在倒堆开采作业区1进行原煤回采作业。步骤S205中的运煤设备在运输原煤时通过四条上煤通道进行运输。本发明中的上煤通道指的是卡车19从采场的坡底向上运输，也就是卡车19运输原煤的通道。四条上煤通道分别为位于采场左端的第四上煤通道504和第五上煤通道505，以及位于采场右端的第六上煤通道506和第七上煤通道507。第四上煤通道504和第七上煤通分别位于采场的最左端和最右端，第五上煤通道505位于靠近第四上煤通道504的内侧，第六上煤通道506位于靠近第七上煤通道507的内侧。第四上煤通道504与第七上煤通道507关于采场的中心线左右对称分布，所述第五上煤通道505与第六上煤通道506关于采场的中心线左右对称分布，四条上煤通道两两左右对称的设置可以保证倒堆开采作业区1和原煤回采作业区2每次可以同时完成各区的作业任务，顺利进入下一个作业区，从而避免增加现场作业时间的调配以及各区之间相互配合的管理难度。

[0060] S3，当步骤S2中的倒堆开采作业区1的原煤回采作业结束，另一部分采煤设备陆续全部移设至原煤回采作业区2的采煤工作面，倒堆开采作业区1的待抛掷爆破的岩石高台阶8穿孔装药结束后进行抛掷爆破，得到抛掷爆破爆堆11，再重复步骤S1和步骤S2的操作，步骤S3具体包括如下步骤：

[0061] S301，在拉斗铲17推进至采场中部前，倒堆开采作业区1的原煤回采作业结束，采煤设备移设至原煤回采作业区2的采煤工作面，倒堆开采作业区1的待抛掷爆破的岩石高台阶8穿孔装药结束后进行抛掷爆破，得到抛掷爆破爆堆11。

[0062] S302，将步骤S301中的抛掷爆破爆堆11按照步骤S202～步骤S205的作业方法进行作业。如此整个采场形成循环的抛掷爆破、拉斗铲17移设、拉斗铲17剥离作业和采煤设备采煤作业、拉斗铲17移设、抛掷爆破作业流程。整个作业过程拉斗铲17在移设时无需绕过排土场6而只需要在工作面内进行移动即可。

[0063] 实施例2

[0064] 神华集团黒岱沟露天煤矿作为国内大型露天矿，拉斗铲17得到了广泛的应用，但是在拉斗铲17倒堆作业时需要绕过排土场6而在两个采区之间进行移设，拉斗铲17移设所花费的总时间和总距离过大，需要预留出的七条通道也大大占用了排土场6的排弃空间。采用本发明的走向方法相比现有技术中的走行方法具有如下的技术效果：

[0065] (1)当前拉斗铲17服务的采场总工作线长度约为2300m，每年推进总长度约为9200m，而采用本发明中的走行开采方法后，减少无效走行时间在44小时以上，无效移设距离减少9200m以上。

[0066] (2)采用本发明的走行开采方法后，节省了三条通道和排土场6预留拉斗铲17走行通道，大大增加了排土空间。

[0067] (3)采用本发明的走行开采方法后，电缆移设、走行通道构筑和维护等辅助工程量减少，大大节省了剥离成本。

[0068] 综上所述，本发明中的循环走行开采方法通过改变拉斗铲17的走行方法，由现行的卧躺的“8”字形走行轨迹改变为本发明中的直接在工作面内进行移设，无需预留拉斗铲17移设时的出沟和入沟通道，将原来的七条通道减少为本发明中的四条通道，所以拉斗铲
17的在移设时所花费的时间以及移设的距离都大为减少，同时减少的三条通道也极大的增大了排土场6的排弃空间，有助于提升矿山企业整体的开采效率和降低开采成本。

[0069] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
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一种露天煤矿拉斗铲工作面循环走行作业方法

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