黑岱溝露天煤礦綜合開采工藝優(yōu)化

曹 勇，李福平，魯文岐，唐曉騫，王 韜，白雪瑞，劉喜順

(1.國能準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300； 2.國能準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司 黑岱溝露天煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300)

黑岱溝露天煤礦位于準(zhǔn)格爾煤田中部偏北，是我國自行設(shè)計(jì)施工的特大型露天煤礦。該礦開采工藝為：上部黃土剝離采用小型液壓單斗挖掘機(jī)—卡車開采工藝，中部巖石采用23～58 m3單斗電鏟—卡車間斷開采工藝，最下部巖石剝離采用拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝，采煤采用單斗—卡車—地表半固定破碎站半連續(xù)開采工藝[1]。該工藝系統(tǒng)屬于典型的沿垂直方向串聯(lián)式布置的綜合開采工藝系統(tǒng)，拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝作為該串聯(lián)系統(tǒng)中唯一的強(qiáng)約束型開采工藝，其可靠性和生產(chǎn)效率決定了整個(gè)系統(tǒng)能否持續(xù)高效生產(chǎn)[2]。

近年來，隨著拉斗鏟服役時(shí)間的延長，設(shè)備故障率不斷攀升，生產(chǎn)能力持續(xù)下滑，拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝已成為其開采工藝系統(tǒng)的瓶頸。為了實(shí)現(xiàn)既定的原煤生產(chǎn)任務(wù)，現(xiàn)場通常采取降低拋擲爆破臺(tái)階高度、降低拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度、增加倒堆系統(tǒng)內(nèi)單斗—卡車工藝輔助作業(yè)量等一系列措施緩解拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝系統(tǒng)生產(chǎn)壓力，但上述措施將進(jìn)一步降低拉斗鏟的作業(yè)效率，使得拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝陷入了“越調(diào)節(jié)能力越低，能力越低越調(diào)節(jié)”的惡性正反饋循環(huán)，拉斗鏟倒堆工藝的優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮[3]。研究黑岱溝露天煤礦綜合開采工藝條件下拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝參數(shù)與拉斗鏟作業(yè)效率、工作線推進(jìn)速度之間的關(guān)系，在充分發(fā)揮拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上，優(yōu)化確定合理的原煤產(chǎn)量規(guī)模，對(duì)實(shí)現(xiàn)持續(xù)、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效生產(chǎn)具有重要意義。

1 拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝作業(yè)流程

黑岱溝露天煤礦拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝作業(yè)流程如圖1所示，主要包括以下作業(yè)環(huán)節(jié)[4，5]：

圖1 拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝作業(yè)流程

1)拋擲爆破。該礦拋擲爆破臺(tái)階分為兩個(gè)區(qū)域交替作業(yè)，每個(gè)區(qū)域工作線長度約900 m。當(dāng)拉斗鏟在一個(gè)區(qū)域倒堆作業(yè)時(shí)，鉆機(jī)在另一個(gè)區(qū)域進(jìn)行穿孔，并在條件具備時(shí)，實(shí)施拋擲爆破。拋擲爆破的有效拋擲率一般可達(dá)到30%以上，將大約1/3的拋擲爆破臺(tái)階剝離物直接拋擲到采空區(qū)內(nèi)。

2)推土機(jī)降段。拋擲爆破后，為了降低爆堆高度，由推土機(jī)在爆堆上進(jìn)行降段作業(yè)。

3)液壓鏟刷幫。推土機(jī)在爆堆上降段作業(yè)時(shí)，將爆堆頂部整平，為液壓鏟準(zhǔn)備出作業(yè)平盤后，液壓鏟進(jìn)入進(jìn)行刷幫作業(yè)，將臺(tái)階坡面上的預(yù)裂爆破剩余爆量倒至爆堆外側(cè)。

4)單斗電鏟—卡車做擴(kuò)展平臺(tái)。單斗電鏟從中間溝位置開始以端工作面方式作業(yè)，其剝離量由卡車運(yùn)至爆堆外側(cè)，為拉斗鏟做擴(kuò)展平臺(tái)。當(dāng)擴(kuò)展平臺(tái)寬度滿足拉斗鏟作業(yè)需要時(shí)，卡車將爆堆剝離物直接運(yùn)至內(nèi)排土場排棄。

5)拉斗鏟倒堆作業(yè)。經(jīng)過推土機(jī)平整及單斗—卡車輔助剝離，形成拉斗鏟作業(yè)擴(kuò)展平臺(tái)。拉斗鏟在另一區(qū)域完成剝離任務(wù)后，走行至中間聯(lián)絡(luò)路進(jìn)入擴(kuò)展平臺(tái)開始倒堆作業(yè)。

2 工藝系統(tǒng)生產(chǎn)能力與原煤產(chǎn)能關(guān)系模型

設(shè)原煤計(jì)劃產(chǎn)量為M，采煤工作線平均長度l，煤層平均厚度H，采煤工作線年推進(jìn)度[6-8]：

式中，T為采煤工作線年推進(jìn)度，m；M為原煤年產(chǎn)量，萬t；l為原煤開采工作線長度，m；H為煤層平均厚度，m；γ為原煤平均容重，取1.47 t/m3。

不考慮超前剝離的情況下，黑岱溝露天煤礦綜合開采工藝系統(tǒng)中其他各組成工藝的推進(jìn)度至少應(yīng)與采煤工作線推進(jìn)度保持一致，則滿足原煤計(jì)劃產(chǎn)量要求的單斗—卡車工藝年作業(yè)量為：

式中，Mb為拋擲爆破實(shí)體臺(tái)階上部單斗—卡車工藝年剝離作業(yè)量，m3；Hb為單斗—卡車工藝剝離區(qū)域總平均高度，m；lb為單斗—卡車工藝剝離區(qū)域工作線平均長度，m。

同理，拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝年作業(yè)量為：

式中，Mtc為拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝年作業(yè)量(松方)，m3；Ht為拋擲爆破臺(tái)階高度，m；lt為拋擲爆破工作線長度，m；λ為拋擲爆破爆堆松散系數(shù)，1.48。

拋擲爆破—拉斗鏟倒堆系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)年作業(yè)量分別為：

式中，Mt為拋擲爆破年有效作業(yè)量(拋擲爆破后進(jìn)入內(nèi)排土場拉斗鏟倒土堆范圍內(nèi)的爆破量)，m3；Mc為拉斗鏟倒堆系統(tǒng)年作業(yè)量(包括單斗—卡車輔助作業(yè)量，不包括拋擲爆破年有效作業(yè)量)，m3；f(Ht)為拋擲爆破有效拋擲率與拋擲爆破臺(tái)階高度關(guān)系函數(shù)；η為拉斗鏟二次倒堆量在倒堆剝離總量中的占比，15%。其他符號(hào)含義同前。

3 原煤產(chǎn)能優(yōu)化

由黑岱溝露天煤礦綜合開采工藝系統(tǒng)布置及拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝作業(yè)流程可知，該露天煤礦露煤及采煤工作線推進(jìn)速度與拋擲爆破—拉斗鏟倒堆臺(tái)階的推進(jìn)速度直接相關(guān)。在拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝系統(tǒng)中，拋擲爆破臺(tái)階高度、拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度對(duì)拋擲爆破—拉斗鏟倒堆系統(tǒng)作業(yè)量、有效拋擲率、拉斗鏟倒堆作業(yè)量、拉斗鏟作業(yè)效率等影響較大，因此，本文在對(duì)拋擲爆破臺(tái)階高度、拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度與有效拋擲率、拉斗鏟作業(yè)效率及原煤產(chǎn)能關(guān)系分析的基礎(chǔ)上優(yōu)化確定黑岱溝露天煤礦合理的原煤產(chǎn)量規(guī)模。

3.1 拋擲爆破臺(tái)階高度、拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度與原煤產(chǎn)能關(guān)系

3.1.1 拋擲爆破臺(tái)階高度與原煤生產(chǎn)能力關(guān)系

當(dāng)拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝生產(chǎn)能力成為制約黑岱溝露天煤礦原煤產(chǎn)能的限制因素時(shí)，通常通過降低拋擲爆破臺(tái)階高度的方式來減少拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝剝離量。

降低拋擲爆破臺(tái)階高度可以減少拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝系統(tǒng)的剝離總量，然而，拉斗鏟倒堆作業(yè)量與拋擲爆破臺(tái)階高度的變化并非簡單的線性關(guān)系。在一定范圍內(nèi)降低拋擲爆破臺(tái)階高度將造成有效拋擲率降低，同時(shí)導(dǎo)致拉斗鏟二次倒堆量的增加。因此，盡管拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝承擔(dān)的剝離總量會(huì)隨著拋擲爆破臺(tái)階高度的降低而減少，但由于拋擲效果變差，拉斗鏟倒堆作業(yè)量的比重不降反增。

選取黑岱溝露天煤礦拋擲爆破典型爆堆形態(tài)剖面(圖2)，統(tǒng)計(jì)不同拋擲爆破臺(tái)階高度下的有效拋擲率(圖3)，并建立有效拋擲率與拋擲爆破臺(tái)階高度之間的多項(xiàng)式回歸函數(shù)[9-12]：

圖2 黑岱溝露天煤礦拋擲爆破爆堆形態(tài)剖面

圖3 拋擲爆破臺(tái)階高度與有效拋擲率關(guān)系曲線

由圖3可知：拋擲爆破臺(tái)階高度在35～45 m范圍內(nèi)時(shí)，有效拋擲率基本以0.4%/m遞增，但超過45 m后其增速逐漸降低至0.2%/m→0.1%/m，即：拋擲臺(tái)階高度與有效拋擲率呈非線性關(guān)系，增大臺(tái)階高度并不能使有效拋擲率無限制上升。當(dāng)拋擲爆破臺(tái)階高度45 m時(shí)，有效拋擲率可以達(dá)到37%～39%。繼續(xù)增大拋擲爆破臺(tái)階高度，有效拋擲率提高有限，且拋擲爆破臺(tái)階鉆機(jī)穿孔效率和質(zhì)量下降，因此，拋擲爆破臺(tái)階高度保持在45 m，可獲得較好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。

由式(5)可得拋擲爆破臺(tái)階高度Ht與原煤生產(chǎn)能力M之間存在如下關(guān)系：

3.1.2 拋擲爆破臺(tái)階高度與拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度關(guān)系

由于倒堆、采煤工作面采用追蹤式開采方式布置(圖1)，倒堆與采煤工作線推進(jìn)度應(yīng)保持一致：

式中，b為拋擲爆破臺(tái)階采掘帶寬度，m；S為拋擲爆破—拉斗鏟倒堆系統(tǒng)每幅采掘帶中剝離作業(yè)量截面積，m2。

拋擲爆破—拉斗鏟倒堆系統(tǒng)每幅采掘帶對(duì)應(yīng)的剝離作業(yè)量截面積S由單斗—卡車輔助作業(yè)截面積S1，拉斗鏟一次倒堆作業(yè)截面積S2，拉斗鏟二次倒堆截面積S3構(gòu)成(圖4)：

圖4 拋擲爆破—拉斗鏟倒堆系統(tǒng)作業(yè)截面

S=S1+S2+S3

(10)

式中，S為拉斗鏟倒堆系統(tǒng)每幅采掘帶剝離作業(yè)量總截面積，m2。

倒堆系統(tǒng)內(nèi)單斗—卡車年作業(yè)量為：

式中，M1為拋擲爆破—拉斗鏟倒堆系統(tǒng)內(nèi)單斗—卡車工藝年剝離作業(yè)量，m3。

設(shè)拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度Hp與單斗—卡車工藝輔助作業(yè)截面積(爆堆上分層)具有函數(shù)關(guān)系S1=k(Hp)，則拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度Hp與倒堆系統(tǒng)內(nèi)單斗-卡車工藝年輔助作業(yè)量M1之間存在以下關(guān)系：

圖4中，截面S2與S3所對(duì)應(yīng)的剝離量由拉斗鏟倒堆作業(yè)完成，則拉斗鏟年倒堆作業(yè)量為：

式中，M2為拉斗鏟倒堆系統(tǒng)內(nèi)拉斗鏟年倒堆作業(yè)量，m3。

設(shè)拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度Hp與拉斗鏟作業(yè)單元截面積具有函數(shù)關(guān)系S2+S3=g(Hp)，則拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度Hp與拉斗鏟倒堆作業(yè)量M2之間存在以下關(guān)系：

由式(7)(12)(14)，可得拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度Hp與拋擲爆破臺(tái)階高度Ht之間關(guān)系：

3.1.3 拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度與原煤產(chǎn)能關(guān)系

由式(7)(15)，可得拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度Hp與原煤產(chǎn)能M之間關(guān)系：

3.2 拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度與拉斗鏟作業(yè)效率關(guān)系

為使拉斗鏟倒堆工作線推進(jìn)速度滿足露煤速度要求，現(xiàn)場一般采用降低拋擲爆破臺(tái)階高度、降低拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度、增加倒堆系統(tǒng)內(nèi)部單斗—卡車作業(yè)量等一系列方法來減少拉斗鏟倒堆作業(yè)量，然而，隨著拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度的降低，拉斗鏟在分區(qū)之間的走鏟調(diào)動(dòng)頻繁，有效倒堆作業(yè)時(shí)間縮短；同時(shí)，倒堆作業(yè)平盤寬度不斷增加，拉斗鏟二次倒堆量逐漸上升[13]。

拉斗鏟的作業(yè)效率與拋擲爆破效果、擴(kuò)展平臺(tái)高度等因素有緊密的聯(lián)系，現(xiàn)場大量實(shí)測數(shù)據(jù)及仿真模擬研究顯示，拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度從10 m上升至20 m過程中，效率呈現(xiàn)先上升(約在13 m高度處達(dá)到最大值)、后下降(在15 m高度附近達(dá)到最小值)、再上升的規(guī)律(圖5)[14，15]。

圖5 拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度與拉斗鏟作業(yè)效率關(guān)系曲線

拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度超過13 m后，其作業(yè)效率不升反降的主要原因是：在13～15 m范圍內(nèi)，隨著擴(kuò)展平臺(tái)高度的增加，拉斗鏟二次倒堆量也快速增加，且增加的倒堆量主要集中在煤臺(tái)階坡面處，為了充分回收煤炭資源，拉斗鏟作業(yè)時(shí)必須低挖(擴(kuò)展平臺(tái)-10 m以下)、高排(擴(kuò)展平臺(tái)35 m以上)以揭露煤臺(tái)階坡面，此時(shí)拉斗鏟鏟斗挖掘物料后的提升時(shí)間遠(yuǎn)大于旋轉(zhuǎn)時(shí)間，導(dǎo)致拉斗鏟作業(yè)效率下降。拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度超過15 m后，上述情況逐漸緩解，拉斗鏟作業(yè)效率也逐漸回升。

3.3 綜合開采工藝合理原煤產(chǎn)能

由圖3可知：當(dāng)拋擲爆破臺(tái)階高度45 m時(shí)，有效拋擲率可以達(dá)到37%～39%。繼續(xù)增大拋擲爆破臺(tái)階高度，有效拋擲率提高有限，且拋擲爆破臺(tái)階鉆機(jī)穿孔效率和質(zhì)量下降，拋擲爆破臺(tái)階高度保持在45 m，可獲得較好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益[16]。因此，參照圖2(c)統(tǒng)計(jì)分析在不同拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度Hp條件下拋擲爆破—拉斗鏟倒堆系統(tǒng)內(nèi)各部分作業(yè)量截面積，見表1。

表1 拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝系統(tǒng)內(nèi)各部分作業(yè)量截面積(拋擲爆破臺(tái)階高度45 m)

對(duì)拋擲爆破臺(tái)階高度45 m條件下，拉斗鏟倒堆作業(yè)截面積與拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度關(guān)系曲線進(jìn)行多項(xiàng)式回歸分析[17](圖6)：

圖6 拉斗鏟倒堆系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)作業(yè)截面積與拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度關(guān)系曲線

由式(16)(17)(18)得：

由式(8)(9)(14)(17)得：

由于拋擲爆破—拉斗鏟倒堆系統(tǒng)作業(yè)量Mc可通過增加單斗—卡車工藝輔助作業(yè)量的方式調(diào)整，因此，主要以拉斗鏟倒堆作業(yè)能力為約束分析黑岱溝露天煤礦可能實(shí)現(xiàn)的原煤產(chǎn)能目標(biāo)。根據(jù)黑岱溝露天煤礦生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，拉斗鏟年實(shí)際平均倒堆作業(yè)量約1800萬m3(松方)，由式(20)、式(21)計(jì)算得到拋擲爆破臺(tái)階高度45 m時(shí)，拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度Hp、拋擲爆破臺(tái)階年推進(jìn)度(亦即采煤工作線年推進(jìn)度T)、原煤產(chǎn)能M之間的關(guān)系(表2)。

表2 拋擲爆破臺(tái)階高度45 m時(shí)拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度與原煤產(chǎn)能關(guān)系

國外大型露天礦山拉斗鏟倒堆工藝，拉斗鏟站立臺(tái)階高度普遍超過30 m[18]，但受限于該露天煤礦高推進(jìn)強(qiáng)度、短工作線生產(chǎn)條件，拉斗鏟作業(yè)效率很難得到充分發(fā)揮，但為了最大程度保證拉斗鏟的作業(yè)效率，推薦其站立臺(tái)階高度保持在16 m以上，下限不能低于13 m，在此約束條件下的合理產(chǎn)量規(guī)模為：Hp=16 m，T=290.77 m/a，M=2461.99萬t/a；Hp=13 m，T=330.53 m/a，M=2798.65萬t/a。

參考國外大型露天礦山應(yīng)用拉斗鏟的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，作為一種移動(dòng)緩慢、對(duì)作業(yè)條件要求苛刻的超大型露天采礦機(jī)械設(shè)備，拉斗鏟更適宜在固定位置長時(shí)間作業(yè)[19，20]。在黑岱溝露天煤礦綜合開采工藝系統(tǒng)背景下，無論對(duì)工作面參數(shù)如何優(yōu)化，都無法從根本上改變工作線高強(qiáng)度推進(jìn)條件下，拉斗鏟作業(yè)效率低下、制約整體系統(tǒng)效率發(fā)揮的情況。

通過前文分析可知，黑岱溝露天煤礦原煤產(chǎn)能的實(shí)現(xiàn)主要取決于拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。為了降低開采成本，實(shí)現(xiàn)資源開采經(jīng)濟(jì)效益最大化，應(yīng)確保拋擲爆破有效拋擲率和充分發(fā)揮拉斗鏟倒堆作業(yè)效率?；谏鲜鲈瓌t，確定黑岱溝露天煤礦原煤合理產(chǎn)能見表3。

表3 拋擲爆破—拉斗鏟倒堆工藝約束下的合理原煤產(chǎn)能

由表3可知：拋擲爆破臺(tái)階工作線推進(jìn)度主要取決于拉斗鏟作業(yè)效率，拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度16 m與13 m時(shí)，由于拉斗鏟倒堆作業(yè)量的不同，在基本持平的拉斗鏟倒堆作業(yè)效率條件下可分別實(shí)現(xiàn)原煤產(chǎn)能2462萬t/a、2799萬t/a，但是，拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度16 m時(shí)單斗—卡車輔助工程量小，經(jīng)濟(jì)性更好，因此，在原煤生產(chǎn)任務(wù)不緊張的情況下，推薦采用16 m拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度作業(yè)，以降低生產(chǎn)成本。

需要說明的是：目前，黑岱溝露天煤礦采煤工作線由南部500 m單斗—卡車工藝作業(yè)區(qū)和北部1800 m拉斗鏟倒堆作業(yè)區(qū)構(gòu)成，全礦采煤工作線長度為2300 m，而表3中所列是黑岱溝露天煤礦北部拉斗鏟倒堆作業(yè)區(qū)1800 m采煤工作線長度條件下的原煤產(chǎn)能。因此，若要完成核定的3400萬t/a原煤生產(chǎn)任務(wù)，南部500 m單斗—卡車工藝作業(yè)區(qū)需確保推進(jìn)度255～400 m/a。近年來，受哈爾烏素露天煤礦推進(jìn)滯后影響，黑岱溝露天煤礦南部500 m單斗—卡車作業(yè)區(qū)年推進(jìn)度有限，原煤生產(chǎn)重心主要集中在北部1800 m拉斗鏟倒堆作業(yè)區(qū)內(nèi)，生產(chǎn)壓力較大，為了完成原煤生產(chǎn)任務(wù)，只能通過增加拋擲爆破—拉斗鏟倒堆系統(tǒng)內(nèi)單斗—卡車輔助作業(yè)量、降低拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度的方式來維持北部1800 m采煤工作線推進(jìn)強(qiáng)度，但是增加單斗—卡車輔助作業(yè)量的經(jīng)濟(jì)性較差，導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高。

4 結(jié) 論

1)根據(jù)黑岱溝露天煤礦綜合開采工藝系統(tǒng)布置方式及各工藝系統(tǒng)之間的制約關(guān)系，建立了綜合開采工藝生產(chǎn)能力與原煤產(chǎn)能關(guān)系模型。

2)根據(jù)拋擲爆破典型爆堆形態(tài)數(shù)據(jù)，建立了有效拋擲率與拋擲爆破臺(tái)階高度關(guān)系模型，為保證拋擲爆破有效拋擲率、充分發(fā)揮拋擲爆破-拉斗鏟倒堆工藝優(yōu)勢，確定拋擲爆破臺(tái)階高度為45 m，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建立了拉斗鏟倒堆系統(tǒng)生產(chǎn)能力、拋擲爆破臺(tái)階高度與原煤產(chǎn)能關(guān)系模型。

3)在分析拋擲爆破臺(tái)階高度與拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度關(guān)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合拋擲爆破臺(tái)階高度與原煤產(chǎn)能關(guān)系模型，建立了拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度與原煤產(chǎn)能關(guān)系模型，通過分析拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度與拉斗鏟作業(yè)效率關(guān)系，確定了拋擲爆破臺(tái)階高度45 m時(shí)，在拉斗鏟推進(jìn)度約束條件下黑岱溝露天煤礦合理的原煤產(chǎn)量規(guī)模：拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度16 m時(shí)，工作線推進(jìn)強(qiáng)度291 m/a，可實(shí)現(xiàn)原煤產(chǎn)能2462萬t/a；拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度13 m時(shí)，工作線推進(jìn)強(qiáng)度331 m/a，可實(shí)現(xiàn)原煤產(chǎn)能2799萬t/a。

4)綜合考慮目前黑岱溝露天煤礦采煤工作線南/北分區(qū)作業(yè)條件，在南部500 m單斗—卡車工藝作業(yè)區(qū)需確保推進(jìn)度255～400 m/a時(shí)，可實(shí)現(xiàn)原煤產(chǎn)能3400萬t/a，若南部500 m采煤工作線推進(jìn)受阻，只能通過增加拉斗鏟倒堆系統(tǒng)內(nèi)單斗—卡車輔助作業(yè)量、降低拉斗鏟擴(kuò)展平臺(tái)高度的方式維持3400萬t/a原煤生產(chǎn)任務(wù)，但是整體經(jīng)濟(jì)性較差。