撫順東舍場(chǎng)排土機(jī)排土方案探討

霍明亮，劉文龍

（撫順礦業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，遼寧 撫順 113017）

撫順東舍場(chǎng)排土機(jī)排土方案探討

霍明亮，劉文龍

（撫順礦業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，遼寧 撫順 113017）

目前，頁(yè)巖煉油廠在東舍場(chǎng)山上新建翻車倉(cāng)及上山膠帶，雖然排土工藝并未改變但可在上山完成裝車工作，極大的縮短了運(yùn)距。膠帶上山后，從工藝及生產(chǎn)成本考慮，更為適合東舍場(chǎng)的排土工藝為排土機(jī)排土工藝，為此對(duì)東舍場(chǎng)采用排土機(jī)排土方案進(jìn)行探討。

排土場(chǎng)；電鐵排土；排土機(jī)排土

0 引 言

在采用連續(xù)和半連續(xù)工藝系統(tǒng)的露天礦中，多用帶式排土機(jī)排棄土巖。這種排土方式已在露天礦中廣泛應(yīng)用。帶式排土機(jī)排土，相對(duì)于其他排土方法，具有生產(chǎn)能力大、一次排棄寬度大、輔助作業(yè)時(shí)間少、自動(dòng)化程度高、成本低、能源消耗少、維修費(fèi)用低、設(shè)備的利用系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是投資大、靈活性差[1]。

1 工程概況

東舍場(chǎng)隸屬于撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，該舍場(chǎng)原是撫順礦業(yè)集團(tuán)西露天礦的排土場(chǎng)，始建于1938年?，F(xiàn)該舍場(chǎng)是收納頁(yè)巖煉油廠、東露天礦、老虎臺(tái)礦排棄物的物排棄場(chǎng)地。東舍場(chǎng)排土工藝方式為鐵路運(yùn)輸-單斗挖掘機(jī)排土工藝，經(jīng)過(guò)多年的排棄，東舍場(chǎng)占地形狀呈橢圓形，為優(yōu)化利用排土空間，東舍場(chǎng)上所有站場(chǎng)及干線均設(shè)在邊沿，各排土線環(huán)繞東舍場(chǎng)布置。

東舍場(chǎng)現(xiàn)有排棄線7條，按由北至南的順序分別為 186、198、197、182、183、195、199 線。其中，182線由180站配出，其余排土線均有195站配出。東舍場(chǎng)排土標(biāo)高為犖185～220 m水平。

隨著東舍場(chǎng)山上翻車倉(cāng)及上山皮帶的建成，油廠廢巖已實(shí)現(xiàn)在上山完成裝車工作，改變了原有的運(yùn)輸路線，極大的縮短了運(yùn)距。目前，排棄物料運(yùn)輸路線有兩條，分別為：油廠廢渣排棄路線為上山大皮帶—廢巖倉(cāng)—195站—各排土線；東露天礦剝離物、老虎臺(tái)礦洗三號(hào)路線為東總站—油廠站—180站—195站—各排土線[2-3]。

2 油廠廢渣排棄與排土機(jī)作業(yè)情況分析

2.1 油廠廢渣排棄情況

廢渣伴隨油廠生產(chǎn)不斷產(chǎn)生，上山膠帶需要24 h不間斷作業(yè)。目前，上山膠帶有808、809兩條膠帶，采用1開(kāi)1備的方式，確保廢巖不間斷排棄。每年檢修1次，檢修時(shí)間通常為5～7 d。檢修方式為全部干餾爐同時(shí)檢修和逐個(gè)干餾爐檢修2種。

2.2 排土機(jī)作業(yè)情況

排土機(jī)作為生產(chǎn)的終端，廣泛應(yīng)用于連續(xù)、半連續(xù)生產(chǎn)工藝的露天礦山。排土機(jī)處于生產(chǎn)最后一環(huán)，作為工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，在整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。但作為機(jī)械設(shè)備難免存在檢修、故障等情況。

根據(jù)排土機(jī)檢修數(shù)據(jù)，平日可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，只需在交接班時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行注油，不影響生產(chǎn)。10 d檢修也可通過(guò)一定措施，對(duì)生產(chǎn)影響不大。全年檢修影響生產(chǎn)時(shí)間約為5周。

通過(guò)上述分析可知，排土機(jī)排土和油廠廢渣生產(chǎn)銜接存在矛盾。即便理想的認(rèn)為利用油廠檢修期間對(duì)排土機(jī)進(jìn)行檢修，每年仍存在約4周的時(shí)間排土機(jī)無(wú)法作業(yè)的情況。

3 東舍場(chǎng)采用排土機(jī)排土存在的問(wèn)題

存在的問(wèn)題即排土機(jī)排土和油廠廢渣生產(chǎn)工作制度存在矛盾。排土機(jī)廣泛應(yīng)用于連續(xù)、半連續(xù)露天礦，其每日作業(yè)時(shí)間通常為16 h左右。而油廠生產(chǎn)是連續(xù)的，除每年1次檢修外，其余時(shí)間不間斷生產(chǎn)，廢渣不間斷的產(chǎn)生。這使得排土機(jī)排土與油廠生產(chǎn)在時(shí)間上存在矛盾。通過(guò)與國(guó)內(nèi)某排土機(jī)廠家溝通，排土機(jī)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，但仍需檢修，每年約需要5周時(shí)間檢修。即便理想的認(rèn)為利用油廠檢修期間對(duì)排土機(jī)進(jìn)行檢修，每年仍存在約4周的時(shí)間排土機(jī)無(wú)法作業(yè)的情況[4]。

4 采取的措施

針對(duì)排土機(jī)排土和油廠廢渣生產(chǎn)時(shí)間存在矛盾，較為穩(wěn)妥的方式為備用1臺(tái)排土機(jī)。但存在投資過(guò)多，設(shè)備利用率低，增加生產(chǎn)成本等問(wèn)題，不經(jīng)濟(jì)。所以，設(shè)計(jì)采用1臺(tái)排土機(jī)作業(yè)，當(dāng)排土機(jī)發(fā)生故障、檢修等不能作業(yè)情況，采取下述措施：

1）充分利用廢巖倉(cāng)的緩沖作用。廢巖倉(cāng)由12個(gè)單倉(cāng)分2排布置，單倉(cāng)容積213 m3，共計(jì)2 556 m3。油廠全年廢巖排棄量約為450萬(wàn) m3，按照全年工作360 d，日工作24 h計(jì)算，每小時(shí)廢巖量約為520 m3。所以排土機(jī)每10 d檢修4 h，可利用廢巖倉(cāng)緩沖，不影響生產(chǎn)。

2）東露天礦生產(chǎn)采取技術(shù)措施。東露天礦可采取增加內(nèi)排排棄量及超前剝離等措施，在排土機(jī)檢修期間，減少東舍場(chǎng)排棄量。

3）利用頁(yè)巖煉油廠山下原有廢巖倉(cāng)。頁(yè)巖煉油廠在山下廠區(qū)內(nèi)部有廢巖倉(cāng)，即山上頁(yè)巖倉(cāng)建成前使用的頁(yè)巖倉(cāng)。但山下頁(yè)巖倉(cāng)僅可供A—E部干餾爐及小顆粒車間使用，新建成的F、G部干餾爐只能通過(guò)山上廢巖倉(cāng)排棄。排土機(jī)檢修期間A—E部干餾爐及小顆粒可通過(guò)原廢巖倉(cāng)經(jīng)頁(yè)巖站—油廠站—180站—195站進(jìn)入排土線，通過(guò)電鐵排土線路排棄。

4）F、G部廢巖排棄措施。F、G部干餾爐只能經(jīng)過(guò)上山膠帶至廢巖倉(cāng)排棄，在排土機(jī)檢修期間，可通過(guò)廢巖倉(cāng)緩沖部分廢巖，其余的廢巖可通過(guò)廢巖倉(cāng)側(cè)壁上的緊急排放孔排除倉(cāng)外（廢巖倉(cāng)兩側(cè)各有3個(gè)緊急排放孔），利用汽車轉(zhuǎn)載排棄至廢巖倉(cāng)東側(cè)沉淀池區(qū)域。F、G部干餾爐排棄廢巖約150 m3/h，設(shè)計(jì)利用南側(cè)3個(gè)緊急排放孔排棄廢巖。

5）提高檢修技能，壓縮檢修時(shí)間。隨著對(duì)排土機(jī)的深入使用，可縮短檢修時(shí)間，減少排土機(jī)檢修期。

通過(guò)上述措施可解決排土機(jī)檢修期間油廠廢巖排棄的問(wèn)題。

5 東舍場(chǎng)采用排土機(jī)排土方案

根據(jù)東舍場(chǎng)排棄物料的排棄路線，擬定了2個(gè)方案。

5.1 東舍場(chǎng)全部物料采用排土機(jī)排棄

東舍場(chǎng)全部物料采用排土機(jī)排棄，將上山膠帶的油廠廢渣和鐵路運(yùn)輸?shù)膭冸x物在山上匯集到一處，經(jīng)膠帶至排土機(jī)，實(shí)現(xiàn)共同排棄。設(shè)計(jì)分別對(duì)廢渣運(yùn)輸通路和鐵道運(yùn)輸物料進(jìn)行改造。

1）油廠廢渣倉(cāng)改造。設(shè)計(jì)拆除廢巖倉(cāng)下部?jī)蓷l鐵道，改為2條膠帶。輸送方向?yàn)橛蓶|向西。在廢巖倉(cāng)西側(cè)新建轉(zhuǎn)載站將2條膠帶物料匯合，轉(zhuǎn)載至主運(yùn)輸膠帶，再轉(zhuǎn)載至排土工作面膠帶。

2）鐵道排棄物料排棄工藝改造。設(shè)計(jì)利用182排土線以13‰的坡度漲道至原195排土線路端南側(cè)+202 m水平處，并鋪設(shè)翻車線。在+202 m水平新建翻車倉(cāng)，將東露天礦和老虎臺(tái)礦鐵路運(yùn)輸?shù)奈锪辖?jīng)180站至此翻車倉(cāng)破碎轉(zhuǎn)載至膠帶。此膠帶與廢巖倉(cāng)下部2條膠帶連接。至此，完成物料匯合。

改造后，東舍場(chǎng)鐵道進(jìn)行拆除工作，設(shè)計(jì)拆除182、183、195、199 四條排土線。保留 180站、195 站及195站配出的186、198、197三條排土線，作為備用線。

5.2 僅油廠廢渣采用排土機(jī)排棄

方案2僅油廠廢渣采用排土機(jī)排土，東露天礦及老虎臺(tái)礦的剝離物保持現(xiàn)有的電鐵排土工藝。東舍場(chǎng)實(shí)行分區(qū)排棄，北區(qū)電鐵工藝排棄東露天礦和老虎臺(tái)礦排棄物，南區(qū)排土機(jī)排棄廢渣。

改造后，東舍場(chǎng)鐵道進(jìn)行拆除工作，設(shè)計(jì)拆除182、183、195、199 四條排土線。保留 180 站、195 站及195站配出的186、198、197三條排土線，可滿足東露天礦及老虎臺(tái)礦每年250萬(wàn)m3的排棄任務(wù)[5-7]。

5.3 排土機(jī)參數(shù)選型

東舍場(chǎng)年排棄量約為700萬(wàn)m3。其中，油廠廢巖450萬(wàn)m3，東露天剝離物200萬(wàn)m3，老虎臺(tái)洗三號(hào)50萬(wàn)m3。排土機(jī)年工作時(shí)間7 500 h。根據(jù)上述參數(shù)可知，排土機(jī)小時(shí)能力應(yīng)滿足950 m3/h。方案1和方案2雖然排棄量不同，但廠家建議均選用1 300～1 500 m3/h 的排土機(jī)[8]。

5.4 方案對(duì)比

方案1優(yōu)點(diǎn)為徹底改變東舍場(chǎng)排土工藝，所有排棄物料均通過(guò)排土機(jī)排棄，減少了作業(yè)人員，提高了排土效率。但方案1投資較大，需要新建破碎翻車倉(cāng)，東露天礦的剝離物需要經(jīng)過(guò)破碎，增加了生產(chǎn)成本。并且，方案1不能完全廢除電鐵系統(tǒng)及排土電鏟，在排土機(jī)檢修期間，還需要利用電鐵-單斗排土工藝進(jìn)行排棄，不利于生產(chǎn)管理。排土機(jī)作為排棄的終端設(shè)備，如果發(fā)生故障將直接影響整套排土系統(tǒng)。

方案2優(yōu)點(diǎn)為投資較小，電鐵-單斗排土工藝與排土機(jī)排土工藝并存，適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)作業(yè)安全可靠。在排土機(jī)作業(yè)期間可充分利用電鐵-單斗排土系統(tǒng)。雖然保留了電鐵-單斗排土工藝，但可減少部分單斗電鏟及電機(jī)車作業(yè)人員，可降低生產(chǎn)成本。方案2的缺點(diǎn)是排土機(jī)利用率較低，不能充分發(fā)揮排土機(jī)的能力。

綜合對(duì)比上述2個(gè)方案，從技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性兩方面衡量，可得出以下結(jié)論：①雖然方案1生產(chǎn)成本小于方案2，但方案1投資較大，需要新增破碎過(guò)程。而方案2只有廢渣采用排土機(jī)排棄，東露天的剝離物通過(guò)電鐵排棄，這樣不需要對(duì)剝離物進(jìn)行破碎；②方案1風(fēng)險(xiǎn)較大，一旦排土機(jī)發(fā)生故障，將直接影響生產(chǎn)。而方案2雖然排土機(jī)利用率較低，但運(yùn)行穩(wěn)定，排土機(jī)發(fā)生故障時(shí)，可充分利用電鐵-單斗工藝進(jìn)行排土；③方案1不利于生產(chǎn)管理，方案1電鐵-單斗排土系統(tǒng)只有在排土機(jī)檢修期間生產(chǎn)作業(yè)，平時(shí)處于閑置狀態(tài)。這樣，不利于組織電鏟和電機(jī)車作業(yè)人員生產(chǎn)；④方案2可作為方案1的過(guò)渡，方案2對(duì)比方案1只是少了新建破碎倉(cāng)的環(huán)節(jié)。如排土機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，故障及檢修期間對(duì)影響生產(chǎn)小。則可以重新考慮新建破碎倉(cāng)，將方案2調(diào)整為方案1。并且，兩方案所選用的排土機(jī)為同一型號(hào)，可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過(guò)渡。綜上所述，更為適合東舍場(chǎng)采用排土機(jī)排土的方案為方案2。

6 結(jié)語(yǔ)

帶式排土機(jī)排土工藝已在連續(xù)、半連續(xù)露天礦中廣泛應(yīng)用。撫順礦業(yè)集團(tuán)下屬的露天礦為間斷工藝，尚未使用排土機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。東舍場(chǎng)排棄的物料不僅來(lái)自露天礦生產(chǎn)剝離，更多是來(lái)自油廠排棄的廢渣。而油廠生產(chǎn)和露天礦生產(chǎn)是截然不同的。采用排土機(jī)排土后的實(shí)際生產(chǎn)效果尚未可知。并且，采用排土機(jī)排土改造費(fèi)用較高，在煤炭行業(yè)整體不景氣的背景下問(wèn)題更為突出。通過(guò)對(duì)排土機(jī)的作業(yè)情況和油廠生產(chǎn)情況進(jìn)行分析，得出東舍場(chǎng)采用排土機(jī)排土的難點(diǎn)，并通過(guò)技術(shù)措施及方案比選得出了更為適合東舍場(chǎng)采用排土機(jī)排土的方案。

［1］ 駱中洲.露天采礦學(xué)上冊(cè)［M］.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1986.

［2］ 高國(guó)驤.撫順西露天礦開(kāi)采技術(shù)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1993.

［3］ 中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司.撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司頁(yè)巖煉油勝利實(shí)驗(yàn)廠排渣場(chǎng)可行性研究報(bào)告［R］.沈陽(yáng)：中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司2015.

［4］ GB50197—2015煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［5］ 撫順礦業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司.撫順礦業(yè)集團(tuán)東露天礦恢復(fù)工程初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書［R］.撫順：撫順礦業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，2006．

［6］ 中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司.撫順礦業(yè)集團(tuán)東露天礦開(kāi)采工藝系統(tǒng)改造方案說(shuō)明書［R］.沈陽(yáng)：中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司，2015．

［7］ 中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司.撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司東露天礦排土系統(tǒng)工藝改造方案［R］.沈陽(yáng)：中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司，2016．

［8］ 撫順礦業(yè)集團(tuán)東露天礦.東露天礦2017年年度生產(chǎn)設(shè)計(jì)說(shuō)明書［R］.撫順：撫順礦業(yè)集團(tuán)東露天礦，2016.

【責(zé)任編輯：陳 毓】

Discussion on soil discharging scheme of dumping machine in Fushun east dumping site

HUO Mingliang,LIU Wenlong
(Designing Institute,Fushun Mining Group Co.,Ltd.,Fushun113017,China)

At present,the shale oil refinery builds new warehouse and overturned mountain belt.Although the dumping technology does not change,it can be in the completion of loading work,which greatly shorten the distance.Considering the process and production cost,it is more suitable for the dumping process of the dump in the East dump as the soil discharging technology of the waste dump.

dump;railway dumping;spreader dumping

TD824

B

1671－9816（2017）07－0013－03

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.07.004

霍明亮，劉文龍.撫順東舍場(chǎng)排土機(jī)排土方案探討［J］.露天采礦技術(shù)，2017，32（7）：13-15.

2017-02-14

霍明亮（1985—），男，遼寧鞍山人，本科，畢業(yè)于河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)，從事露天采礦設(shè)計(jì)工作。