白音華一號(hào)露天煤礦現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)合理生產(chǎn)能力研究

馬淑文

(內(nèi)蒙古平西白音華煤業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟，026200)

對(duì)于合理產(chǎn)能、科學(xué)產(chǎn)能的定義有很多，但大多圍繞資源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、人4方面進(jìn)行概括描述。國(guó)外以產(chǎn)能利用率作為考察一個(gè)行業(yè)產(chǎn)能合理與否的標(biāo)準(zhǔn)，歐美國(guó)家一般認(rèn)為產(chǎn)能利用率達(dá)到70%～80%為合理，否則即為過剩。而國(guó)內(nèi)學(xué)者更多是定性給出了考察角度，具體到煤炭行業(yè)又有其與眾不同之處。白音華一號(hào)露天煤礦利用現(xiàn)有設(shè)備，通過生產(chǎn)能力計(jì)算分析，從而確定合理的生產(chǎn)能力。

1 一號(hào)露天煤礦生產(chǎn)能力計(jì)算與分析

1.1 穿孔爆破設(shè)備

白音華一號(hào)露天煤礦穿孔、爆破工程由外委單位完成，施工承包商為內(nèi)蒙古赤峰平安工程有限責(zé)任公司，該公司持有內(nèi)蒙古自治區(qū)公安廳頒發(fā)的爆破設(shè)計(jì)施工二級(jí)資質(zhì)，使用CM358型鉆機(jī)1臺(tái)，鉆機(jī)現(xiàn)狀態(tài)完好，鉆機(jī)參數(shù)見表1。

表1 鉆機(jī)參數(shù)表

1.1.1 爆破巖(煤)性

(1)剝離物巖性及強(qiáng)度特征。礦田內(nèi)第四系表土層以細(xì)砂、粉砂為主，局部夾亞粘土和砂礫石層，結(jié)構(gòu)松散，巖石抗壓強(qiáng)度<0.8 MPa；新近系上新統(tǒng)巖層由粘土巖、砂質(zhì)粘土巖、砂礫巖組成，巖石抗壓強(qiáng)度1.56～9.60 MPa，屬軟巖類；新近系底板至3#煤組底板巖層組以泥巖為主，其次為粉砂巖和薄層粗砂巖，巖石抗壓強(qiáng)度0.26～45.10 MPa，其中：軟巖占67.9%、中硬巖占30.3%、硬巖占1.9%，屬軟巖偏中硬類。

(2)煤層強(qiáng)度特征。煤層約占地層總厚度的15%～20%，煤的抗壓強(qiáng)度2.81～40.86 MPa，屬中硬巖類。根據(jù)補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，礦田內(nèi)軟巖占85.0%，中硬巖占23.5%，硬巖占1.5%。按照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T0215-2002)[1]分類，白音華一號(hào)露天煤礦煤、巖層整體強(qiáng)度屬含少量硬巖的軟巖類巖層。初步設(shè)計(jì)確定在正常開采情況下，煤、巖層均不爆破，實(shí)際采剝生產(chǎn)中對(duì)煤層中硬巖區(qū)段采取爆破，剝離巖層不爆破。

(3)爆破器材及炸藥。采用垂直多排深孔減弱松動(dòng)爆破；采用導(dǎo)爆管排間微差起爆；采用乳化炸藥或重銨油炸藥。

(4)作業(yè)參數(shù)。爆破作業(yè)參數(shù)見表2。

表2 爆破作業(yè)參數(shù)表

注：此表為主采2#煤層爆破設(shè)計(jì)數(shù)值

1.1.2 穿爆環(huán)節(jié)能力計(jì)算公式

(1)

式中：n——設(shè)備臺(tái)數(shù)，臺(tái)；

Pda——單臺(tái)穿孔設(shè)備能力，萬m3/a。

單臺(tái)穿孔設(shè)備能力按下式計(jì)算：

Pda=10-4Hy·Mh·Cb·Rd

(2)

式中：Hy——年正常作業(yè)小時(shí)數(shù)，h；

Mh——小時(shí)效率，m/h；

Cb——爆破出巖率，m3/m；

Rd——鉆孔利用率，%。

1.1.3 計(jì)算過程及結(jié)果

CM358型鉆機(jī)計(jì)算參數(shù)如表3所示。

表3 CM358型鉆機(jī)計(jì)算參數(shù)

經(jīng)計(jì)算，穿爆環(huán)節(jié)中CM358型鉆機(jī)的單臺(tái)能力為179萬m3/a，即白音華一號(hào)露天煤礦穿孔設(shè)備總能力為179萬m3/a。

白音華一號(hào)露天煤礦穿爆量占全年采剝總量的2%，不需爆破的松散物料計(jì)劃挖掘量為8771萬m3/a。

白音華一號(hào)露天煤礦穿爆能力為179萬m3/a，不需爆破的松散物料挖掘量為8771萬m3/a，合計(jì)為8950萬m3/a。按2015-2017年的3年均衡剝采比5.10 m3/t計(jì)算，折合原煤生產(chǎn)能力為1530萬t/a。

1.2 采裝環(huán)節(jié)能力

白音華一號(hào)露天煤礦采裝設(shè)備有：液壓反鏟、電鏟、前裝機(jī)及輪斗挖掘機(jī)。采用剝離全部外包，采煤部分自營(yíng)、部分外包的生產(chǎn)方式。

自有設(shè)備為19臺(tái)單斗采掘設(shè)備，其中：WK-12C型電鏟2臺(tái)，WK-4B型電鏟3臺(tái)(1臺(tái)檢修)，RH40E型液壓反鏟1臺(tái)，CED650-6型液壓反鏟1臺(tái)，EC460BLC型液壓反鏟4臺(tái)，L350F前裝機(jī)2臺(tái)，CLG856前裝機(jī)6臺(tái)。各設(shè)備狀態(tài)完好，詳細(xì)參數(shù)見表4。

表4 單斗挖掘設(shè)備參數(shù)表

1.2.1 采裝環(huán)節(jié)能力計(jì)算公式

(3)

式中：Pla——單臺(tái)(套)采裝設(shè)備(系統(tǒng))能力，萬m3/a。

單臺(tái)采裝設(shè)備能力按下式計(jì)算：

Pla=10-4VhHy

(4)

式中：Vh——設(shè)備(系統(tǒng))正常作業(yè)平均小時(shí)能力，m3/h。

1.2.2 核定計(jì)算參數(shù)的選取及依據(jù)

單斗挖掘機(jī)計(jì)算參數(shù)選取如表5所示。

確定WK-12C型電鏟單臺(tái)能力為159萬t/a，WK-4B型電鏟單臺(tái)能力為76萬t/a，RH40E型電鉤機(jī)單臺(tái)能力為47.8萬t/a，CED650-6型鉤機(jī)單臺(tái)能力為7.47萬t/a，L350F前裝機(jī)單臺(tái)能力為159萬t/a，EC460B型液壓反鏟單臺(tái)能力為51.36萬t/a，CLG856前裝機(jī)單臺(tái)能力為31.6萬t/a。

1.2.3 計(jì)算過程及結(jié)果

經(jīng)計(jì)算，WK-12C型電鏟、CED650-6型液壓反鏟、EC460BLC型液壓反鏟單臺(tái)能力分別為159萬t/a、7.47萬t/a和51.36萬t/a。

表5 單斗挖掘機(jī)計(jì)算參數(shù)

確定白音華一號(hào)露天煤礦自有設(shè)備采煤能力530萬t/a，經(jīng)核查2015-2017年外委原煤破碎工程合同及完成情況，核定外委采煤能力700萬t/a，合計(jì)1230萬t/a(約918萬m3/a)。

經(jīng)核查2015-2017年外委剝離工程合同及完成情況，確定外委剝離能力6500萬m3/a。白音華一號(hào)露天煤礦采裝設(shè)備總能力為7418萬m3/a。按2015-2017年均衡剝采比5.10 m3/t計(jì)算，折合原煤生產(chǎn)能力為1268萬t/a。

1.2.4 采煤能力保障

對(duì)于近水平煤層露天礦，煤炭生產(chǎn)能力可按下式計(jì)算：

(5)

式中：Ap——生產(chǎn)能力，t/a；

m——煤層厚度，m；

v——工作幫水平速度，m/a；

α——煤層傾角，取平均傾角4°；

β——工作幫坡角，取6°～8°；

γ——煤層容重，t/m3；

η——煤層回采率，取97.25%。

白音華一號(hào)露天煤礦共有可采及局部可采煤層7層，各煤層平均厚度、工作線長(zhǎng)度、推進(jìn)速度及計(jì)算可達(dá)到的生產(chǎn)能力見表6。

表6 白音華一號(hào)露天煤礦各煤層生產(chǎn)能力計(jì)算表

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，考慮采煤工作面布置、采場(chǎng)水平推進(jìn)速度等，白音華一號(hào)露天煤礦生產(chǎn)能力滿足1200萬t/a是有保障的。

1.3 運(yùn)輸環(huán)節(jié)能力

1.3.1 運(yùn)輸設(shè)備

白音華一號(hào)露天煤礦現(xiàn)有SF31904-C型自卸卡車11臺(tái)，卡車參數(shù)見表7，目前未正式投入運(yùn)行。2015-2017年剝離、煤炭運(yùn)輸全部采用外包方式。

表7 卡車參數(shù)表

1.3.2 運(yùn)輸系統(tǒng)

白音華一號(hào)露天煤礦有外包剝離干線道路5條，均通往北排土場(chǎng)。運(yùn)煤干線道路2條，分別通往一號(hào)破碎站及地表。剝離道路采取空重車分離運(yùn)行方式，標(biāo)準(zhǔn)均為雙車道二級(jí)礦山公路，剝離路面寬度35 m。煤炭運(yùn)輸?shù)缆窐?biāo)準(zhǔn)為二級(jí)礦山公路，路面寬度36 m。道路維修輔助設(shè)備齊全，道路狀況良好，日常養(yǎng)護(hù)及時(shí)，各類安全警示標(biāo)志清晰、明確、醒目。車輛使用、檢修等管理制度齊全、完整。

1.3.3運(yùn)輸環(huán)節(jié)能力計(jì)算公式

(6)

式中：Pha——單臺(tái)(套)運(yùn)輸設(shè)備(系統(tǒng))能力，萬m3/a。

運(yùn)輸設(shè)備能力按下式計(jì)算：

Pha=10-4Vh·Hy

(7)

1.3.4 計(jì)算參數(shù)的選取及依據(jù)

(1)剝離運(yùn)輸能力。2015-2017年白音華一號(hào)露天煤礦剝離全部采取外包方式，乙方按合同規(guī)定的任務(wù)量配備相應(yīng)的運(yùn)輸設(shè)備。依據(jù)歷年外包剝離工程量及2017年5個(gè)剝離單位實(shí)際完成的任務(wù)量，確定白音華一號(hào)露天煤礦剝離運(yùn)輸能力為6500萬m3/a。

(2)煤炭運(yùn)輸能力。根據(jù)白音華一號(hào)露天煤礦初步設(shè)計(jì)SF31904-C型自卸卡車生產(chǎn)能力計(jì)算結(jié)果，參照臨近霍林河礦區(qū)南露天煤礦相同型號(hào)自卸車實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定年正常作業(yè)時(shí)間取3860 h，小時(shí)作業(yè)能力取174 m3/h，因此確定SF31904-C型卡車單臺(tái)作業(yè)能力為67萬m3/a。外包單位煤炭運(yùn)輸能力：經(jīng)查2015-2017年外委原煤破碎工程合同及完成情況，確定外委施工單位煤炭運(yùn)輸能力可達(dá)到1246萬t/a(2017年)。11臺(tái)自有運(yùn)輸設(shè)備投入運(yùn)行后，可根據(jù)實(shí)際需要核減外委煤炭運(yùn)輸量。

(3)白音華一號(hào)露天煤礦2015-2017年剝離運(yùn)距4.9～5.21 km，剝離提升高度90～119 m；2018-2020年計(jì)劃剝離運(yùn)距5.6～5.88 km，剝離提升高度160～174 m。剝離、采煤運(yùn)距及提升高度變化不大，因此，對(duì)運(yùn)輸環(huán)節(jié)能力基本無影響。

1.3.5 計(jì)算過程及結(jié)果

經(jīng)計(jì)算，運(yùn)輸環(huán)節(jié)中SF31904-C型卡車單臺(tái)運(yùn)輸能力為67萬m3/a，白音華一號(hào)露天煤礦自有運(yùn)輸設(shè)備總運(yùn)輸能力為737萬m3/a。

外包剝離運(yùn)輸能力6500萬m3/a，11臺(tái)SF31904-C型卡車投入運(yùn)行后，確定外包煤炭運(yùn)輸能力取256萬t/a(約191萬m3/a)，則外包運(yùn)輸能力Ph2總計(jì)為6691萬m3/a。

確定白音華一號(hào)露天煤礦運(yùn)輸環(huán)節(jié)總能力為7428萬m3/a；按近3年(2015-2017年)均衡剝采比5.10 m3/t計(jì)算，折合原煤生產(chǎn)能力為1270萬t/a。

1.3.6 運(yùn)輸環(huán)節(jié)能力保障

《煤礦生產(chǎn)能力核定標(biāo)準(zhǔn)》[2]第四十三條規(guī)定，露天煤礦運(yùn)輸環(huán)節(jié)能力主要核定運(yùn)輸設(shè)備能力，對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)能力未做要求，但根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，運(yùn)輸系統(tǒng)能力是運(yùn)輸設(shè)備能力的保障。

(1)車流密度。車流密度按下式計(jì)算：

(8)

式中：N——車流密度，輛/h；

Q——通過的年運(yùn)量，m3；

K——產(chǎn)量波動(dòng)系數(shù)，取1.1；

H——年工作日數(shù)，取270 d；

G——汽車車廂容積，m3；

K1——時(shí)間利用系數(shù)，取85%；

K2——汽車容積利用系數(shù)，取100%。

按照上述公式計(jì)算白音華一號(hào)露天煤礦各條運(yùn)輸?shù)缆返能嚵髅芏龋?jì)算結(jié)果見表8和表9。

(2)道路通過能力。雙車道的通過能力按下式計(jì)算：

(9)

式中：Nk——道路通過能力，輛/h；

v——汽車運(yùn)行速度，取30 km/h；

Kr——運(yùn)行不均衡關(guān)系，與電鏟數(shù)量有關(guān)，取0.65；

Km——會(huì)車影響系數(shù)，在空重車分離運(yùn)行的條件下，取1；

Kb——制動(dòng)安全系數(shù)，取0.5；

S0——同一方向上汽車間安全距離，即停車視距，取50 m。

經(jīng)計(jì)算，道路最大通過能力為195輛/h，均大于各主干線道路的最大車流密度148輛/h。因此，白音華一號(hào)露天煤礦生產(chǎn)能力確定為1200萬t/a在運(yùn)輸系統(tǒng)方面是有保障的。

表8 白音華一號(hào)露天煤礦運(yùn)輸?shù)缆奋嚵髅芏?剝離)

表9 白音華一號(hào)露天煤礦運(yùn)輸?shù)缆奋嚵髅芏?煤炭)

1.4 排土環(huán)節(jié)能力

白音華一號(hào)露天煤礦剝離采用單斗—卡車間斷工藝，采用邊緣式排土，排土設(shè)備為推土機(jī)和前裝機(jī)，排土工程全部外包，5個(gè)外包剝離施工單位分別負(fù)責(zé)各自標(biāo)段的排土工程，外包剝離施工單位現(xiàn)有功率220HP推土機(jī)10臺(tái)，輪式前裝機(jī)20臺(tái)，各推土機(jī)運(yùn)行狀態(tài)完好。

1.4.1 排土環(huán)節(jié)能力計(jì)算公式

(10)

式中：Ps——排土能力，m3/a；

Psa——單臺(tái)(套)排土設(shè)備(系統(tǒng))能力，指可服務(wù)的排棄量，而不是實(shí)際推送量，萬m3/a。

排土設(shè)備能力按下式計(jì)算：

Pm=10-4Vh·Hy

(11)

式中：Pm——卸煤能力，破碎口和地面煤堆卸煤能力，m3/a。

1.4.2 計(jì)算參數(shù)選取及依據(jù)

經(jīng)核查2015-2017年外委剝離工程合同及完成情況，確定排土能力Ps取6500萬m3/a。

但此能力反應(yīng)剝采總能力中總的剝離能力。為了與其他環(huán)節(jié)的剝采總能力比較，核定排土總能力時(shí)，加入采出的原煤量(體積)Pm，即：

(12)

(13)

ρ——原煤視密度，取1.34 t/m3；

R——均衡剝采比，取5.10 m3/t。

因此，確定的排土環(huán)節(jié)能力為7451萬m3/a，按近3年(2015-2017年)均衡剝采比5.10 m3/t計(jì)算，折合原煤生產(chǎn)能力為1274萬t/a。

1.4.3 排土環(huán)節(jié)能力保障

《煤礦生產(chǎn)能力核定標(biāo)準(zhǔn)》[2]第四十四條規(guī)定，露天煤礦排土環(huán)節(jié)能力主要核定排土設(shè)備能力，對(duì)排土空間未做要求，但根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，充足的排土空間是排土設(shè)備能力發(fā)揮的重要保障。

2018-2020年白音華一號(hào)露天煤礦剝離量6430萬m3、6513萬m3、6325萬m3，計(jì)劃使用內(nèi)排土場(chǎng)、北排土場(chǎng)。2018-2020年排土場(chǎng)容量見表10。

表10 白音華一號(hào)露天煤礦2018-2020年排土場(chǎng)容量

因此，白音華一號(hào)露天煤礦生產(chǎn)能力確定為1200萬t/a時(shí)排土空間滿足剝離物排棄要求。

2 原煤生產(chǎn)能力確定

2.1 各環(huán)節(jié)剝采能力分析

原煤生產(chǎn)能力核定共4個(gè)環(huán)節(jié)：穿爆環(huán)節(jié)、采裝環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、排土環(huán)節(jié)，其各自的能力分別為8950萬m3/a、7418萬m3/a、7428萬m3/a、7451萬m3/a。

2.2 確定最終剝采總能力

核定剝采能力取各環(huán)節(jié)能力的最小值，即：

Pt=min{Pd+Vu,Pl,Ph,Ps}

(14)

式中：Pt——?jiǎng)儾赡芰?，萬m3/a；

Vu——不需爆破的松散物料計(jì)劃挖掘量，萬m3/a。

穿爆環(huán)節(jié)、采裝環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、排土環(huán)節(jié)中，采裝環(huán)節(jié)的能力最小，故根據(jù)上述剝采能力的選取原則，取采裝環(huán)節(jié)能力為該露天煤礦的剝采總能力。

2.3 計(jì)算原煤生產(chǎn)能力

根據(jù)剝采比、原煤視密度和原煤系數(shù)計(jì)算原煤生產(chǎn)能力。

原煤生產(chǎn)能力計(jì)算公式：

(15)

式中：Pc——核定的原煤生產(chǎn)能力，萬t/a；

r——原煤系數(shù)，r=1。

核定前一年、當(dāng)年、后一年剝采比見表11。

表11 核定前一年、當(dāng)年、后一年剝采比

根據(jù)上表計(jì)算的3年均衡剝采比為：

(16)

將數(shù)據(jù)代入公式，計(jì)算原煤生產(chǎn)能力為1268萬t/a。

3 生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)能力確定

3.1 采煤生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)能力確定范圍與環(huán)節(jié)組成

采煤生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)能力核定的范圍為：投入使用的自營(yíng)部分和外包部分。

采煤生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)節(jié)分為：主要設(shè)備(包括破碎、輸送、堆料等設(shè)備)、儲(chǔ)煤場(chǎng)、汽車運(yùn)輸。

3.2 采煤生產(chǎn)系統(tǒng)處理原煤的生產(chǎn)能力

3.2.1 主要設(shè)備處理原煤的生產(chǎn)能力

投入使用的自營(yíng)部分主要設(shè)備的生產(chǎn)能力為：半移動(dòng)式破碎站生產(chǎn)能力2000 t/h，實(shí)測(cè)最小能力為1753.42 t/h，取1750 t/h；二次破碎機(jī)生產(chǎn)能力2000 t/h；懸臂式斗輪堆取料機(jī)生產(chǎn)能力3600 t/h；M111、M201、M202、M203帶式輸送機(jī)輸送量2000 t/h，M209、M311帶式輸送機(jī)輸送量3600 t/h。按照《煤礦生產(chǎn)能力管理辦法和核定標(biāo)準(zhǔn)》[2]的有關(guān)規(guī)定，投入使用的自營(yíng)部分主要設(shè)備處理原煤的生產(chǎn)能力取Q1為1750 t/h。

外包部分的主要設(shè)備生產(chǎn)能力為：四川中成煤炭建設(shè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司的半移動(dòng)式破碎站生產(chǎn)能力Q2為400 t/h；遼寧煤建工程集團(tuán)有限公司的半移動(dòng)式破碎站生產(chǎn)能力Q3為400 t/h；西烏珠穆沁旗蒙北運(yùn)輸有限責(zé)任公司的輪斗采煤設(shè)備生產(chǎn)能力為Q4為1125 t/h。

依據(jù)《煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范》[3](GB50197-2015)，主要設(shè)備處理原煤的生產(chǎn)能力按下式計(jì)算，計(jì)算所得數(shù)據(jù)為1293.6萬t/a：

(17)

式中：A——處理原煤核定能力，萬t/a；

Q——主要設(shè)備處理能力，t/h；

d——主要設(shè)備年工作日數(shù)，取330 d；

h1——主要設(shè)備每日有效工作小時(shí)數(shù)，16 h/d；

k1——不均衡系數(shù)，一般為1.2～1.5，取1.5。

3.2.2 儲(chǔ)煤場(chǎng)處理原煤的生產(chǎn)能力

投入使用的自營(yíng)部分條形儲(chǔ)煤場(chǎng)容量為2×7.5萬t。外包部分的儲(chǔ)煤場(chǎng)容量為：四川中成煤炭建設(shè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司半移動(dòng)式破碎站配套的儲(chǔ)煤場(chǎng)容量為4萬t；遼寧煤建工程集團(tuán)有限公司半移動(dòng)式破碎站配套的儲(chǔ)煤場(chǎng)容量為10萬t；西烏珠穆沁旗蒙北運(yùn)輸有限責(zé)任公司輪斗采煤配套的儲(chǔ)煤場(chǎng)容量為2萬t。儲(chǔ)煤場(chǎng)合計(jì)總?cè)萘繛?.1萬t。

依據(jù)《煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范》[3](GB50197-2015)，采用間斷或半連續(xù)開采工藝時(shí)，儲(chǔ)煤場(chǎng)容量一般為3～7 d的露天煤礦生產(chǎn)能力，本次原煤處理能力確定按5 d考慮，則儲(chǔ)煤場(chǎng)處理原煤的生產(chǎn)能力2244萬t/a。

3.2.3 汽車運(yùn)輸處理原煤的生產(chǎn)能力

依據(jù)《煤礦生產(chǎn)能力管理辦法和核定標(biāo)準(zhǔn)》[2]，汽車運(yùn)輸處理原煤的能力根據(jù)下式計(jì)算，計(jì)算所得數(shù)據(jù)為1413.928萬t/a：

A=330×10-4A1·k1·T

(18)

式中：A——裝車外運(yùn)量，萬t/a；

k1——運(yùn)輸不均勻系數(shù)，煤礦自有汽車隊(duì)取0.9，外委汽車隊(duì)取0.8，本次核定取0.8；

T——每日裝車作業(yè)時(shí)間，本次核定取20 h/d；

A1——小時(shí)裝車能力，t/h。

裝車能力按下式計(jì)算，計(jì)算結(jié)果為2676 t/h：

(19)

式中：G——每輛車平均載重(因外運(yùn)汽車有兩種載重，本次核定按加權(quán)平均計(jì)算)，t；

ns——可同時(shí)作業(yè)裝車車位數(shù)，本次核定取4；

t1——每輛車調(diào)車作業(yè)時(shí)間，本次核定取2 min；

t2——每輛車平均裝車時(shí)間，本次核定取3 min。

3.3 最終確定的生產(chǎn)系統(tǒng)核定處理原煤生產(chǎn)能力

原煤生產(chǎn)系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)處理原煤能力計(jì)算的結(jié)果如下：主要設(shè)備處理原煤的核定能力為1293萬t/a；儲(chǔ)煤場(chǎng)處理原煤的核定能力為2244萬t/a；汽車運(yùn)輸處理原煤的核定能力為1413萬t/a。

依據(jù)《煤礦生產(chǎn)能力管理辦法和核定標(biāo)準(zhǔn)》[2]的相關(guān)要求，原煤生產(chǎn)系統(tǒng)處理原煤的核定能力為1293萬t/a。

4 生產(chǎn)能力研究分析結(jié)果

4.1 各環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力分析

經(jīng)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力的測(cè)定、計(jì)算及分析，白音華一號(hào)露天煤礦各環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力確定情況如下：穿爆環(huán)節(jié)能力為1530萬t/a；采裝環(huán)節(jié)能力為1268萬t/a；運(yùn)輸環(huán)節(jié)能力為1270萬t/a；排土環(huán)節(jié)能力為1274萬t/a；供電系統(tǒng)能力為2500萬t/a；生產(chǎn)系統(tǒng)能力為1293萬t/a。

4.2 安全與環(huán)境保護(hù)分析

白音華一號(hào)露天煤礦在煤炭產(chǎn)能增長(zhǎng)的同時(shí)，把安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)作為重點(diǎn)工作來抓，同時(shí)積極履行企業(yè)社會(huì)責(zé)任，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和草原生態(tài)環(huán)境保護(hù)作出了重要貢獻(xiàn)。白音華一號(hào)露天煤礦始終把安全管理放在重要位置，安全生產(chǎn)工作保持著長(zhǎng)期平穩(wěn)發(fā)展的良好態(tài)勢(shì)，2017年通過內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭工業(yè)局、內(nèi)蒙古煤礦安全監(jiān)察局、國(guó)家一級(jí)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化專家組驗(yàn)收，被評(píng)為一級(jí)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化煤礦。環(huán)境保護(hù)工作方面，白音華一號(hào)露天煤礦全面推進(jìn)綠色礦山建設(shè)，工業(yè)廠區(qū)綠化率達(dá)70%，植被成活率在75%以上。白音華一號(hào)露天煤礦在產(chǎn)能擴(kuò)大的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，因此將該礦生產(chǎn)能力確定為1200萬t/a在安全與環(huán)境方面是有保障的，是可行的。

4.3 煤礦合理生產(chǎn)能力計(jì)算結(jié)果

白音華一號(hào)露天煤礦合理生產(chǎn)能力計(jì)算工作從露天煤礦境界內(nèi)現(xiàn)存資源儲(chǔ)量、采場(chǎng)四大生產(chǎn)環(huán)節(jié)能力、輔助環(huán)節(jié)保障、生產(chǎn)系統(tǒng)能力、采場(chǎng)剝采工程均衡狀態(tài)、邊坡穩(wěn)定、煤炭市場(chǎng)、生產(chǎn)安全、生態(tài)恢復(fù)及礦區(qū)環(huán)境治理等進(jìn)行了較全面和嚴(yán)格的核定。根據(jù)各系統(tǒng)生產(chǎn)能力計(jì)算結(jié)果，取其中最低能力為白音華一號(hào)露天煤礦綜合生產(chǎn)能力，確定白音華一號(hào)露天煤礦綜合生產(chǎn)能力為1200萬t/a。

5 結(jié)語及建議

5.1 結(jié)語

區(qū)域內(nèi)煤炭資源合理產(chǎn)能系統(tǒng)是一個(gè)受區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、煤炭企業(yè)成本控制、安全生產(chǎn)、環(huán)境承載力等多重約束條件影響的復(fù)雜系統(tǒng)。合理的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)煤礦的設(shè)備選擇、臺(tái)階參數(shù)的選擇以及煤礦產(chǎn)能至關(guān)重要，合理的生產(chǎn)能力不僅對(duì)煤礦的發(fā)展重要，對(duì)煤礦的經(jīng)濟(jì)以及地區(qū)的經(jīng)濟(jì)也有著重要的影響。通過對(duì)白音華一號(hào)露天煤礦生產(chǎn)能力的研究得出以下結(jié)論：

(1)該礦區(qū)自上而下分別為1#、2#、3#煤組，3#煤組在該區(qū)分叉為3-1#、3-2#兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的亞組?？辈閰^(qū)含煤地層控制厚度最小118.01 m，最大474.66 m，平均283.70 m。

(2)通過對(duì)5種開采工藝的綜合分析和比選，最終確定開采工藝為單斗—卡車—半移動(dòng)破碎站—帶式輸送機(jī)半連續(xù)工藝。白音華露天煤礦達(dá)產(chǎn)時(shí)期剝離物和煤的半連續(xù)工藝系統(tǒng)，根據(jù)剝離和采煤工作面的推進(jìn)強(qiáng)度，半固定式破碎站每1～2年移設(shè)一次。

(3)計(jì)算得出穿爆、采裝、運(yùn)輸、排土、原煤生產(chǎn)能力以及供電系統(tǒng)的能力，綜合比較，最終確定煤礦合理的產(chǎn)能為1200萬t/a。

5.2 建議

(1)露天煤礦剝離及部分采煤采用外包方式，有效降低了生產(chǎn)成本，但也存在外包單位多、設(shè)備能力小、作業(yè)面分散等現(xiàn)象，建議進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)外包單位的管理，落實(shí)安全責(zé)任，確保安全生產(chǎn)。

(2)通過生產(chǎn)能力核定，尋找企業(yè)在技術(shù)和管理上的薄弱環(huán)節(jié)，采取有效措施提高薄弱環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力，對(duì)于生產(chǎn)能力富余的環(huán)節(jié)也要通過全面的分析研究，進(jìn)一步加強(qiáng)自有設(shè)備管理與維護(hù)，提高新增設(shè)備利用率和工作效率，同時(shí)繼續(xù)做好環(huán)境保護(hù)等工作。