抚顺东舍场排土机排土方案探讨

霍明亮，刘文龙

（抚顺矿业集团设计院有限责任公司，辽宁 抚顺 113017）

抚顺东舍场排土机排土方案探讨

霍明亮，刘文龙

（抚顺矿业集团设计院有限责任公司，辽宁 抚顺 113017）

目前，页岩炼油厂在东舍场山上新建翻车仓及上山胶带，虽然排土工艺并未改变但可在上山完成装车工作，极大的缩短了运距。胶带上山后，从工艺及生产成本考虑，更为适合东舍场的排土工艺为排土机排土工艺，为此对东舍场采用排土机排土方案进行探讨。

排土场；电铁排土；排土机排土

0 引 言

在采用连续和半连续工艺系统的露天矿中，多用带式排土机排弃土岩。这种排土方式已在露天矿中广泛应用。带式排土机排土，相对于其他排土方法，具有生产能力大、一次排弃宽度大、辅助作业时间少、自动化程度高、成本低、能源消耗少、维修费用低、设备的利用系数高等优点。它的缺点是投资大、灵活性差[1]。

1 工程概况

东舍场隶属于抚顺矿业集团有限责任公司，该舍场原是抚顺矿业集团西露天矿的排土场，始建于1938年。现该舍场是收纳页岩炼油厂、东露天矿、老虎台矿排弃物的物排弃场地。东舍场排土工艺方式为铁路运输-单斗挖掘机排土工艺，经过多年的排弃，东舍场占地形状呈椭圆形，为优化利用排土空间，东舍场上所有站场及干线均设在边沿，各排土线环绕东舍场布置。

东舍场现有排弃线7条，按由北至南的顺序分别为 186、198、197、182、183、195、199 线。其中，182线由180站配出，其余排土线均有195站配出。东舍场排土标高为荦185～220 m水平。

随着东舍场山上翻车仓及上山皮带的建成，油厂废岩已实现在上山完成装车工作，改变了原有的运输路线，极大的缩短了运距。目前，排弃物料运输路线有两条，分别为：油厂废渣排弃路线为上山大皮带—废岩仓—195站—各排土线；东露天矿剥离物、老虎台矿洗三号路线为东总站—油厂站—180站—195站—各排土线[2-3]。

2 油厂废渣排弃与排土机作业情况分析

2.1 油厂废渣排弃情况

废渣伴随油厂生产不断产生，上山胶带需要24 h不间断作业。目前，上山胶带有808、809两条胶带，采用1开1备的方式，确保废岩不间断排弃。每年检修1次，检修时间通常为5～7 d。检修方式为全部干馏炉同时检修和逐个干馏炉检修2种。

2.2 排土机作业情况

排土机作为生产的终端，广泛应用于连续、半连续生产工艺的露天矿山。排土机处于生产最后一环，作为工艺中的关键设备，在整个系统中发挥着重要作用。但作为机械设备难免存在检修、故障等情况。

根据排土机检修数据，平日可实现连续工作，只需在交接班时对设备进行注油，不影响生产。10 d检修也可通过一定措施，对生产影响不大。全年检修影响生产时间约为5周。

通过上述分析可知，排土机排土和油厂废渣生产衔接存在矛盾。即便理想的认为利用油厂检修期间对排土机进行检修，每年仍存在约4周的时间排土机无法作业的情况。

3 东舍场采用排土机排土存在的问题

存在的问题即排土机排土和油厂废渣生产工作制度存在矛盾。排土机广泛应用于连续、半连续露天矿，其每日作业时间通常为16 h左右。而油厂生产是连续的，除每年1次检修外，其余时间不间断生产，废渣不间断的产生。这使得排土机排土与油厂生产在时间上存在矛盾。通过与国内某排土机厂家沟通，排土机可实现连续作业，但仍需检修，每年约需要5周时间检修。即便理想的认为利用油厂检修期间对排土机进行检修，每年仍存在约4周的时间排土机无法作业的情况[4]。

4 采取的措施

针对排土机排土和油厂废渣生产时间存在矛盾，较为稳妥的方式为备用1台排土机。但存在投资过多，设备利用率低，增加生产成本等问题，不经济。所以，设计采用1台排土机作业，当排土机发生故障、检修等不能作业情况，采取下述措施：

1）充分利用废岩仓的缓冲作用。废岩仓由12个单仓分2排布置，单仓容积213 m3，共计2 556 m3。油厂全年废岩排弃量约为450万 m3，按照全年工作360 d，日工作24 h计算，每小时废岩量约为520 m3。所以排土机每10 d检修4 h，可利用废岩仓缓冲，不影响生产。

2）东露天矿生产采取技术措施。东露天矿可采取增加内排排弃量及超前剥离等措施，在排土机检修期间，减少东舍场排弃量。

3）利用页岩炼油厂山下原有废岩仓。页岩炼油厂在山下厂区内部有废岩仓，即山上页岩仓建成前使用的页岩仓。但山下页岩仓仅可供A—E部干馏炉及小颗粒车间使用，新建成的F、G部干馏炉只能通过山上废岩仓排弃。排土机检修期间A—E部干馏炉及小颗粒可通过原废岩仓经页岩站—油厂站—180站—195站进入排土线，通过电铁排土线路排弃。

4）F、G部废岩排弃措施。F、G部干馏炉只能经过上山胶带至废岩仓排弃，在排土机检修期间，可通过废岩仓缓冲部分废岩，其余的废岩可通过废岩仓侧壁上的紧急排放孔排除仓外（废岩仓两侧各有3个紧急排放孔），利用汽车转载排弃至废岩仓东侧沉淀池区域。F、G部干馏炉排弃废岩约150 m3/h，设计利用南侧3个紧急排放孔排弃废岩。

5）提高检修技能，压缩检修时间。随着对排土机的深入使用，可缩短检修时间，减少排土机检修期。

通过上述措施可解决排土机检修期间油厂废岩排弃的问题。

5 东舍场采用排土机排土方案

根据东舍场排弃物料的排弃路线，拟定了2个方案。

5.1 东舍场全部物料采用排土机排弃

东舍场全部物料采用排土机排弃，将上山胶带的油厂废渣和铁路运输的剥离物在山上汇集到一处，经胶带至排土机，实现共同排弃。设计分别对废渣运输通路和铁道运输物料进行改造。

1）油厂废渣仓改造。设计拆除废岩仓下部两条铁道，改为2条胶带。输送方向为由东向西。在废岩仓西侧新建转载站将2条胶带物料汇合，转载至主运输胶带，再转载至排土工作面胶带。

2）铁道排弃物料排弃工艺改造。设计利用182排土线以13‰的坡度涨道至原195排土线路端南侧+202 m水平处，并铺设翻车线。在+202 m水平新建翻车仓，将东露天矿和老虎台矿铁路运输的物料经180站至此翻车仓破碎转载至胶带。此胶带与废岩仓下部2条胶带连接。至此，完成物料汇合。

改造后，东舍场铁道进行拆除工作，设计拆除182、183、195、199 四条排土线。保留 180站、195 站及195站配出的186、198、197三条排土线，作为备用线。

5.2 仅油厂废渣采用排土机排弃

方案2仅油厂废渣采用排土机排土，东露天矿及老虎台矿的剥离物保持现有的电铁排土工艺。东舍场实行分区排弃，北区电铁工艺排弃东露天矿和老虎台矿排弃物，南区排土机排弃废渣。

改造后，东舍场铁道进行拆除工作，设计拆除182、183、195、199 四条排土线。保留 180 站、195 站及195站配出的186、198、197三条排土线，可满足东露天矿及老虎台矿每年250万m3的排弃任务[5-7]。

5.3 排土机参数选型

东舍场年排弃量约为700万m3。其中，油厂废岩450万m3，东露天剥离物200万m3，老虎台洗三号50万m3。排土机年工作时间7 500 h。根据上述参数可知，排土机小时能力应满足950 m3/h。方案1和方案2虽然排弃量不同，但厂家建议均选用1 300～1 500 m3/h 的排土机[8]。

5.4 方案对比

方案1优点为彻底改变东舍场排土工艺，所有排弃物料均通过排土机排弃，减少了作业人员，提高了排土效率。但方案1投资较大，需要新建破碎翻车仓，东露天矿的剥离物需要经过破碎，增加了生产成本。并且，方案1不能完全废除电铁系统及排土电铲，在排土机检修期间，还需要利用电铁-单斗排土工艺进行排弃，不利于生产管理。排土机作为排弃的终端设备，如果发生故障将直接影响整套排土系统。

方案2优点为投资较小，电铁-单斗排土工艺与排土机排土工艺并存，适应性强，生产作业安全可靠。在排土机作业期间可充分利用电铁-单斗排土系统。虽然保留了电铁-单斗排土工艺，但可减少部分单斗电铲及电机车作业人员，可降低生产成本。方案2的缺点是排土机利用率较低，不能充分发挥排土机的能力。

综合对比上述2个方案，从技术可行性和经济合理性两方面衡量，可得出以下结论：①虽然方案1生产成本小于方案2，但方案1投资较大，需要新增破碎过程。而方案2只有废渣采用排土机排弃，东露天的剥离物通过电铁排弃，这样不需要对剥离物进行破碎；②方案1风险较大，一旦排土机发生故障，将直接影响生产。而方案2虽然排土机利用率较低，但运行稳定，排土机发生故障时，可充分利用电铁-单斗工艺进行排土；③方案1不利于生产管理，方案1电铁-单斗排土系统只有在排土机检修期间生产作业，平时处于闲置状态。这样，不利于组织电铲和电机车作业人员生产；④方案2可作为方案1的过渡，方案2对比方案1只是少了新建破碎仓的环节。如排土机运行稳定，故障及检修期间对影响生产小。则可以重新考虑新建破碎仓，将方案2调整为方案1。并且，两方案所选用的排土机为同一型号，可实现平稳过渡。综上所述，更为适合东舍场采用排土机排土的方案为方案2。

6 结语

带式排土机排土工艺已在连续、半连续露天矿中广泛应用。抚顺矿业集团下属的露天矿为间断工艺，尚未使用排土机进行生产作业。东舍场排弃的物料不仅来自露天矿生产剥离，更多是来自油厂排弃的废渣。而油厂生产和露天矿生产是截然不同的。采用排土机排土后的实际生产效果尚未可知。并且，采用排土机排土改造费用较高，在煤炭行业整体不景气的背景下问题更为突出。通过对排土机的作业情况和油厂生产情况进行分析，得出东舍场采用排土机排土的难点，并通过技术措施及方案比选得出了更为适合东舍场采用排土机排土的方案。

［1］ 骆中洲.露天采矿学上册［M］.徐州：中国矿业大学出版社，1986.

［2］ 高国骧.抚顺西露天矿开采技术［M］.北京：煤炭工业出版社，1993.

［3］ 中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司.抚顺矿业集团有限责任公司页岩炼油胜利实验厂排渣场可行性研究报告［R］.沈阳：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司2015.

［4］ GB50197—2015煤炭工业露天矿设计规范［S］.

［5］ 抚顺矿业集团设计院有限责任公司.抚顺矿业集团东露天矿恢复工程初步设计说明书［R］.抚顺：抚顺矿业集团设计院有限责任公司，2006．

［6］ 中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司.抚顺矿业集团东露天矿开采工艺系统改造方案说明书［R］.沈阳：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，2015．

［7］ 中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司.抚顺矿业集团有限责任公司东露天矿排土系统工艺改造方案［R］.沈阳：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，2016．

［8］ 抚顺矿业集团东露天矿.东露天矿2017年年度生产设计说明书［R］.抚顺：抚顺矿业集团东露天矿，2016.

【责任编辑：陈 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，刘文龙.抚顺东舍场排土机排土方案探讨［J］.露天采矿技术，2017，32（7）：13-15.

2017-02-14

霍明亮（1985—），男，辽宁鞍山人，本科，毕业于河北工程大学采矿工程专业，从事露天采矿设计工作。