华能伊敏露天矿多刚性工艺约束下采区转向方式及协调开采研究

华能伊敏露天煤矿在2008 年面临了采区180 度转向问题，主要影响因素在于2007 年购置完成的自移式破碎机半连续工艺系统刚刚启用，理论技术尚未成熟无法保证转向作业的顺利进行。随着2020年伊敏露天矿转向作业的顺利结束，经对过去转向作业中遇到的问题及解决方案的总结形成了本研究课题《伊敏露天矿多刚性工艺约束下采区转向方式及协调开采研究》。该项技术应用领域为露天开采，主要应用对象为采用自移式破碎机半连续工艺面临采区转向的露天煤矿。技术原理方面通过分析自移式破碎站半连续工艺作业特点，结合采区转向采剥变化特点，解决采区转向期间面对的采矿工艺问题、开拓运输系统问题、渗水边坡问题。详细技术原理如下。

1.自移式破碎站半连续工艺与单斗卡车工艺协调推进技术。通过动态调整单

斗卡车工艺作业区域，实现了采区形态协调变化，解决了扇形转向期间因受半连续带式输送机移设机制制约导致的不同作业区域推进失调的问题。

2.“动态组合式”采剥参数动态调整技术。自移式破碎站半连续工艺扇形转

向作业前期通过“变采幅”动态作业模式与动态物流规划，实现了产能稳定与采排关系协调发展。转向后期通过引入轮斗连续工艺，动态组合轮斗连续工艺、自移式破碎站半连续工艺与单斗卡车工艺，解决了转向后期的生产能力问题。

3.“交叉式”采剥开拓运输系统。通过在带式输送机上方搭设运输桥的方式

使得卡车运输与胶带运输在空间上交叉，实现了带式输送机矿区中间布设与半固定破碎站坑内布置，大幅降低自移式破碎站半连续工艺扇形转向期间带式输送机移设难度，同时缩短单斗卡车工艺运距。解决了转向期间端帮胶带刚性约束条件下的单斗卡车工艺运输问题。

4.扇形转向区渗水边坡治理与采剥作业保障技术。通过规划边坡治理工程与

开采作业区域时空关系，实现了渗水边坡治理与采剥作业协调作业，解决了因边坡治理而导致的采剥作业滞后问题，同时避免了边坡渗水治理不及时而导致的边坡失稳问题。

随着国家“2030 年碳达峰”目标被规划以及露天矿山综合工艺被广泛应用，“以电代油”的自移式破碎机半连续工艺与轮斗连续工艺必定会被越来越多露天矿山考虑采用。伊敏露天矿多刚性工艺约束下采区转向方式及协调开采技术可以推广至已采用或有意向采用自移式破碎机半连续工艺的露天矿山，为期提供自移式破碎站半连续工艺与单斗卡车工艺协调推进技术，实现综合工艺的匹配优化。“动态组合式”采剥参数动态调整技术可以为其他矿山提供转向技术指导。“交叉式”采剥开拓运输系统可以为其他露天矿山提供卡车-带式输送机开拓运输系统交叉的解决方案。扇形转向区渗水边坡治理与采剥作业保障技术可以为面临边坡渗水的露天矿山提供解决思路。

总而言之，伊敏露天矿多刚性工艺约束下采区转向方式及协调开采技术在露天煤矿领域未来具有重要的推广意义与借鉴意义。