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控制开采与梯级截排技术在伊敏露天矿边坡治理中的应用魏金发;刘亮;于大鹏【摘要】伊敏露天矿通过采取科学的治理措施,控制开采、内排压脚、小井帷幕、梯级截排、底板涌水治理、边坡位移自动监测等关键技术与科学研究相结合的方式,提高边坡管理与防治质量,为伊敏露天矿边坡安全提供保障,为高寒软岩区矿山边坡治理提供了宝贵经验.【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷),期】2017(032)009【总页数】6页(P25-30)【关键词】控制开采;软岩边坡;梯级截排【作者】魏金发;刘亮;于大鹏【作者单位】华能伊敏煤电有限责任公司露天矿,内蒙古呼伦贝尔 021134;华能呼伦贝尔能源开发有限公司,内蒙古呼伦贝尔 021008;华能伊敏煤电有限责任公司露天矿,内蒙古呼伦贝尔 021134【正文语种】中文【中图分类】TD824.7伊敏露天矿地处呼伦贝尔大草原鄂温克族自治区境内，是国家20世纪70年代中期开始规划于1976年开发建设的全国五大露天煤矿之一，也是全国首家煤电一体化企业。
伊敏露天矿采区面积共计42.35 km2，煤炭储量20.98亿t，1983年拉沟建设，经过一、二、三期扩建，核定生产能力达到2 200万t/ a，2016年根据煤炭行业去产能相关要求，重新确定生产能力为1 848万t/a。
伊敏露天矿从年产100万t的小露天矿发展为1 848万t的大露天，露天采场占地面积7.5 km2，目前采深达到125 m，内排土场高差150 m，随着采掘推进高差将达到200 m，在国内是最大的软岩露天矿，边坡管理难度很大。
30多年来，伊敏露天矿主要经历了南帮、东端帮以及内排土场边坡变形情况，通过几代露天人科学的治理措施与研究，确保边坡处于可控状态，未发生灾害性滑坡事件。
伊敏露天矿地层从上至下边坡岩性为第四系松散沉积层、亚黏土、砂质黏土、中细砂、粉砂、粉细砂、泥岩和第三系砂砾岩、含煤地层、砂质泥岩、砂砾岩层。
在端帮渗水的作用下泥岩、泥质砂岩、砂质泥岩都具有塑性和蠕变特性，同时端帮渗水携带泥沙，从而产生边坡的剪出、塑性变形、蠕滑、垮塌等边坡不稳定现象[1-2]。
伊敏露天矿年生产能力为2200万t/a，生产工艺有单斗卡车的间断工艺、2套单斗卡车半固定破碎站半连续工艺和单斗移动式破碎站的半连续工艺。
其中2套单斗卡车半固定破碎站和单斗移动式破碎站的半连续工艺用于采掘运输煤炭，单斗卡车半固定破碎站半连续工艺设立于东西端帮，单斗移动式破碎站半连续工艺布置在底板区域。
目前伊敏露天矿正处于转向开采阶段，由二采区逐步向三采区转向过渡，2017年转向推进进度为17°，至2017年末采场剥离台阶已进入三采区，工作线开始向西推进并且逐步缩短，已进入转向开采末期阶段。
排土场开始跟随采煤工作线同步进行转向，同时卡车排土运距增加，平均运距在3.8km。
由于采区地层厚度由南东向北西增厚，但煤层变薄，乃至尖灭，含煤性变差。
剥离台阶高度为12m，因此出现伊敏露天矿工作帮东侧有7个剥离台阶，西侧有8个剥离台阶，2017年11月份剥离铲采掘位置的分布主要在工作帮的4段以下几个剥离台阶，一、二、三台阶划归外委设备进行采掘，2017年伊敏露天矿自营剥离任务量在4500万m3左右，煤炭采掘在2200万t左右。
1设备情况伊敏露天矿主要采掘设备有斗容为43m3的EX8000液压正铲1台，斗容为35m3W K-35电铲2台，斗容为20m3W K-20电铲6台，斗容为12m3 W K-12电铲5台，其中斗容20m3以上的大型铲用DOI:10.13235/ki.ltcm.2020.04.031引用格式：王喜贤.伊敏露天矿单斗卡车剥离系统生产能力优化［J］.露天采矿技术，2020，35（4）：105-107.伊敏露天矿单斗卡车剥离系统生产能力优化王喜贤（伊敏煤电公司露天矿，内蒙古呼伦贝尔021034）摘要：为了充分发挥露天矿单斗卡车剥离生产系统的生产能力，以伊敏露天矿单斗卡车生产系统为例进行研究，在剥离系统卡车、电铲数量固定的情况下，只有进行铲车数量及不同运距的排土场匹配才能充分发挥整体剥离生产系统的生产能力，从而避免设备能力无形浪费。
露天矿山半连续运输系统安全运行能力的提升发表时间：2020-11-12T06:49:57.564Z 来源：《防护工程》2020年21期作者：孙鑫张国强[导读] 一旦出现故障即造成全线停产，同时严重影响整个露天采场的剥岩生产，造成的损失巨大。
内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司北露天煤矿内蒙古通辽 029200摘要：为了下道干选工序的原料再利用，围岩经胶带运输至半连续开采工艺既有连续开采工艺的特点又具有间断开采工艺的优势，可以兼顾矿岩的破碎和连续性运输。
同时具有易于实现自动控制，利于环保，消耗低，符合国家节能减排政策，被称为“最有生命力”的露天开采工艺。
针对影响露天铁矿半连续工艺安全稳定运行的问题，综合分析、逐个解决，优化高陡坡运输胶带设计参数，增加安全保护措施，提升系统安全运行能力。
关键词：露天铁矿；半连续运输；资源综合利用；高陡坡1问题背景半连续系统主要有始端—原料仓+美卓VF661棒条振动给料机+C160颚式破碎机、分选主机—CTDG1525型永磁干式磁选机、终端主机—PLK1700.50+40型排土机及11条运输胶带运输机组成。
该系统主要负责高村采场的围岩运输，先用矿用自卸汽车运至采场-30m粗破碎站原料仓，经过棒条给料机至颚式破碎机碎成300mm以下粒度，通过胶带运输至分选主机分选，分选出的粗精矿作终端——排岩机（位于+175m排土场）堆排至排土场。
半连续系统11条皮带总长度近3000m，2#和6#皮带机为排岩工艺段中长距离、大提升高度的高陡坡皮带，其中2#皮带水平长度为727.25m，提升高度103.312m，最大爬坡倾角14.016°；6#皮带水平输送距离为526.824m，提升高度109.725m最大爬坡角度13.766°。
由于这两条皮带为露天作业，在雨天生产运行时经常出现打滑、跑偏现象，严重时还会出现重负荷停车时“倒溜”的事故。
在雨天突发情况下，重负荷停车时，皮带出现“倒溜”现象，皮带打滑冒烟，存在很大安全隐患。
随着露天开采的需要和装备技术的发展，单斗-卡车工艺以其作业机动灵活、适应性强、基建速度快等优点被广泛应用于露天矿土方剥离，国内几乎所有露天煤矿均采用此工艺。
根据单斗-卡车工艺特点，矿山运输环节对煤矿开采成本影响较大，主要体现在燃油消耗、设备更新方面。
程健[1]从协同运输、压缩运输车辆周转时间、提高道路质量等方面介绍了露天矿运输成本控制的方法；刘建国[2]分析了矿山道路损坏机理以及提高道路质量的途径，来阐述矿山运输道路质量对运输成本的影响；佘长超[3]结合胜利露天矿的岩性特点，阐述了高质量运输道路对卡车运行效率和降低生产成本之间的辅成关系；苏海云[4]也从矿山道路质量标准化建设方面分析了道路质量与卡车运输效率和成本之间的关系。
不同矿山具有不同的水文地质情况，从地理分布情况来看，内蒙古中、东部锡林郭勒盟、呼伦贝尔盟等地区露天煤矿地处草原腹地，多为富水、软岩露天矿，道路质量普遍较差，对矿岩运输产生不利影响。
为此针对伊敏露天矿的具体岩性特点和生产实际，研究提升现场运输道路质量具有重要意义。
1伊敏露天矿概况伊敏矿区位于大兴安岭西坡，伊敏河中下游西侧，中温带半干旱大陆性季风气候，冬季寒冷漫长，夏季温凉短促，春秋两季气温变化急促，且春温高于秋温，秋雨多于春雨，无霜期短。
伊敏露天矿第三系地层分布于勘探区内呈条带状分布（原称砾岩冲刷带），主要由灰白~灰褐色砾岩，含砾粗砂岩、灰黄色泥岩夹灰白色砂砾岩、细砂岩，黄、灰、灰褐、红褐色泥岩（含白色砾石）组成[5]。
第四系地层全区发育，由DOI:10.13235/ki.ltcm.2020.02.018引用格式：舒应秋，潘博.伊敏露天矿道路质量提升的措施［J ］.露天采矿技术，2020，35（2）：67-69.伊敏露天矿道路质量提升的措施舒应秋，潘博（华能伊敏煤电有限责任公司露天矿，内蒙古呼伦贝尔，021134）摘要：为了提高高寒地区软岩露天矿道路质量，提升矿岩运输效率，降低车辆故障率，减少道路维护成本，根据伊敏露天矿的基本地质情况，基于路面结构分析了伊敏露天矿的几种路面弱层形式和道路质量的影响因素，结果表明路面弱层是道路质量下降的主要因素，为此采用不同方法处置不同路面弱层从而提高道路质量，取得了良好的效果。
半连续系统检修管理新模式的成功应用王晶丹;郑树坤【摘要】针对自移式破碎机半连续系统特点,结合矿现有的设备检修管理经验,在设备日常修管理方面进行了进一步的尝试,建立起了1套行之有效的设备检修管理模式,实现了我国高寒地区应用半连续工艺系统技术上的突破.【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】4页(P42-44,47)【关键词】预防性检修;点检巡检;年修分解;连续稳定【作者】王晶丹;郑树坤【作者单位】华能伊敏煤电有限公司露天矿,内蒙古呼伦贝尔021130;华能伊敏煤电有限公司露天矿,内蒙古呼伦贝尔021130【正文语种】中文【中图分类】TD421.8伊敏露天矿于2007年12月正式投入了我国露天煤矿第1套全自移式破碎机半连续系统，通过数年的摸索运行，针对自移式破碎机半连续系统特点，结合矿现有的设备检修管理经验，在设备日常修管理方面进行了进一步的尝试，建立起了一套行之有效的设备检修管理模式。
该系统实现了长周期连续稳定运行，已成功达到并超过设计生产能力。
伊敏露天煤矿位于内蒙古自治区呼伦贝尔市鄂温克族自治旗伊敏镇境内，矿区属中温带大陆性季风气候，冬季极限温度零下48.5℃。
半连续系统设计生产能力为900万t/a，小时效率3 000 t/h，由B型转载机、工作面胶带机、电缆漏斗车、A型转载机、破碎机及负责煤炭采掘的单斗电铲挖掘机组成，通过联合转载站进入地面输煤系统，主要为坑口电厂不间断供煤。
1）工作制度。
连续工作制，年工作360 d；每天工作3班、每班工作8 h。
2）开采工艺及作业环境参数。
自移式破碎机半连续开采工艺：斗容30 m3单斗挖掘机采装-3 000 t/h的自移式破碎机破碎（破碎后粒度＜300 mm）-1 600mm带式输送机运输等环节组成，设计采用两采一移的工作方式。
3）作业环境。
矿区属中温带大陆性季风气候，冬季寒冷漫长，夏季温凉短促，气温年、日差较大，年平均温度-2.4℃，最高气温达36.8℃，最低气温为-48.5℃，冻冰期为9月下旬到翌年4月下旬，平均结冰日数245.2 d。
伊敏露天矿煤炭起火特性及防治方法
潘博
【期刊名称】《露天采矿技术》
【年(卷),期】2015(000)010
【摘要】通过对露天矿褐煤起火原因、时间、源头等特性进行分析,并总结伊敏露天矿多年防灭火经验,提出煤炭起火的防治措施,对今后露天煤矿的火险处理有借鉴作用.
【总页数】3页(P81-83)
【作者】潘博
【作者单位】华能伊敏煤电有限责任公司伊敏露天矿,内蒙古呼伦贝尔021134【正文语种】中文
【中图分类】TD75+2.2
【相关文献】
1.扎哈淖尔露天矿多煤层自燃起火特性及防治方法 [J], 赵立春;王晓光;宗赫;李民华
2.挺立在草原上的“樟子松”——记华能伊敏煤电公司伊敏露天矿矿长李树学 [J], 孟凡娜
3.露天矿煤炭自燃的机理分析及防治方法 [J], 苏彬;闫虹
4.伊敏1#露天矿16煤底板泥岩抗剪强度特性 [J], 高晓升;王晓儒
5.伊敏露天矿内排土场边坡灾变机理研究 [J], 刘建国;王兴涛;司国斌
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伊敏露天矿半连续系统冻粘防治
——冯川、刘立峰
摘要：为半连续生产系统发挥应用优势，保障其在冬季安全稳定运行，伊敏露天矿相关技术人员充分研究设备冻粘机理，结合生产实际，分别针对各冻粘部位制定相应的治理措施，并取得了良好的应用。
关键词：防冻粘滚筒料斗溜槽结露
引言：伊敏露天矿半连续工艺由挖掘机、自移式破碎机、A型转载机、工作
面胶带机、B型转载机等部分组成。
作为伊敏煤电公司煤电二期联营工程中煤
炭部分，承担伊敏露天矿1/2的煤炭生产任务。
由于内蒙古伊敏地区冬季严
寒，最低极限气温达到-48℃，在该套工艺投产的前期，设备冻粘成为阻碍其效
益发挥的一大屏障。
为使这套生产系统发挥应用优势，保障其在冬季安全稳定
运行，伊敏露天矿相关技术人员充分研究设备冻粘机理，结合生产实际，分别
针对各冻粘部位制定相应的治理措施，并取得了良好的应用。
1、伊敏露天矿半连续工艺冻粘发生的主要部位和影响
半连续工艺输煤料流依次经过挖掘机-自移式破碎机受料斗-板式给料机溜槽
-破碎辊-落煤腔-自移式破碎机排料皮带-A型转载机受料皮带-A型转载机排料
皮带-漏斗车受料斗-工作面胶带机-B型转载机输送带运至端帮地面输送系统。
承载物料的输送带、转载点料斗溜槽、传动滚筒在冬季成为冻粘重灾区。
每年10月中旬至次年5月，当室外温度达到0℃以下，冻粘现象出现并随
室外温度的降低逐渐加重。
1.1输送带冻粘主要影响有：
1.1.1输送带返程带煤并掉落，造成输送带下方落煤堆积和环境污染，积煤需要大量设备和人工清理，返程托辊与积煤摩擦易引发火灾。
1.1.2冻粘致使输运转中送带面跳动大，影响设备安全稳定运行。
1.1.3大量冻粘煤附着在输送带上，增加输送带自重，降低系统生产效率，增加电耗。
1.1.4非承载面冻粘物通过传动滚筒加重滚筒冻粘，承载面冻粘物通过机头站张紧滚筒致使该滚筒冻粘严重。
1.2驱动、返程、张紧滚筒冻粘主要影响主要表现为：
1.2.1冻粘物逐渐增大滚筒外径，改变输送带张紧力，并在滚筒表面形成凸起，随着设备运转，加重输送带与滚筒壁的疲劳强度，降低其使用寿命。
冻粘严重可直接导致输送带撕裂。
1.2.2为防止冻粘物过厚，人工清理滚筒冻粘物影响系统生产效率，增加劳动成本。
1.3转载点料斗溜槽冻粘主要影响体现为冻粘物积累导致料斗溜槽空间缩小，进而造成转载点料斗堵塞，影响生产效率。
1.4溢料刮板作为板式给料机下方溢料的清理装置，冬季冻粘致使其失效，溢料得不到清理，致使刮板变形和传动链条断裂，造成设备停机。
2、半连续生产工艺冻粘产生的原因
2.1输送带冻粘原因
2.1.1过饱和湿煤预冷与输送带结冻形成冻粘。
2.1.2冬季温度变化和湿热空气使得空气遇输送带形成结露，结露结冰过程中与
输送带表面煤粉形成冻粘。
2.1.3胶带本身有一定的粗糙度产生物体接触摩擦力，生产中利用其特性提升运输物料，因此小颗粒的煤炭会粘附在其表面，造成回程带煤。
2.1.4工作面胶带带有静电伴随褐煤自身较强的吸附特性，使得小颗粒的煤粉吸附在胶带表面，造成返程带煤。
2.1.5现有清扫器不具备自动调节功能，当间隙过大时无法自动调回预设间隙，不能很好的清理冻粘在胶带上的煤粉，造成回程带煤。
2.2传动滚筒冻粘原因
2.2.1转载点漏煤严重，漏出煤粉通过滚筒与输送带挤压。
2.2.2冬季温度变化和湿热空气使得空气遇滚筒形成结露，结露结冰过程中与滚
筒表面煤粉形成冻粘。
2.2.3机头站张紧滚筒与承载面挤压，返程带煤在滚筒表面形成冻粘。
2.2．4清扫下来的煤粉等没有自动清除功能，再次粘到滚筒上形成二次冻粘。
2.3转载点料斗溜槽与溢料刮板冻粘原因
2.3.1冬季温度变化和湿热空气使得空气遇金属表面形成结露，结露结冰过程中
与料斗溜槽及溢料刮板底板表面煤粉形成冻粘。
2.3.2过饱和湿煤预冷遇料斗溜槽及溢料刮板底板结冻形成冻粘。
3.半连续系统冻粘的防治措施
3.1工作面皮带返程带煤问题治理措施
3.1.1将头站1#驱动滚筒原有道清扫器更换为具有自动间隙调整功能的新型聚氨酯清扫器，并将原设计的两道清扫改为三级清扫，输送带承载面冻粘物通过三道清扫器后可减少70%，如图1所示。
图1.三级自调隙清扫器
3.1.2在头站2#驱动滚筒安装H型胶带回程清扫器，进一步减少了工作面胶带回程带煤，如图2所示。
图2.头站2#驱动滚筒清扫器
3.1.3在头站张紧滚筒接煤槽安装导料装置，螺旋导料装置由电动机、减速机、导料杆和轴承座组成，导料装置不单对输送带返程带煤起到效果，还对传动滚筒冻粘问题起到一定作用。
外形如图3所示。
图3.头站张紧滚筒导料装置
3.2针对滚筒粘料问题治理措施
3.2.1封堵设备转载点
封堵由缓冲挡皮与密封帘组成，通过封堵，使落下的煤料得到缓冲，减少空气的紊流，减轻粉尘的扬起，从而减少输送带和滚筒表面煤粉的来源。
3.2.2对胶带运行线路进行封闭
在A型转载机排料及受料胶带上安装防雨罩和防雨帆布，一方面解决了下雨导致胶带跑偏，另一方面降低了煤粉进入返程输送带的机率，减轻了A型转载机胶带、滚筒和清扫器冻粘的现象，尺寸如图4所示。
防雨帆布
孔直径
制图审核
单位数量比例120毫米草图技术要求：1、苫布的四边要求翻边扎结实。
2、吊挂孔要砸上铆扣。
3、另外需要制作四块规格为4000*6000的苫布，技术要求和
孔距同上。
图4. 防雨帆布
3.2.3更换新型滚筒包胶 逐步对各滚筒更换新型包胶。
该包胶为德国进口，具有耐磨性能强、摩擦系数高、抗冻粘性能强和寿命长等特点。
3.3料斗溜槽和溢料刮板冻粘问题治理措施
料斗溜槽与溢料刮板属于相对固定的金属构造，原设计中考虑到冻粘现象，并在冬季应用加热板为料斗溜槽加热的办法防止冻粘，但设计存在缺陷，采用时间控制不能有效的治理冻粘，反而出现火灾现象。
针对现场实际取消原有时间控制方案，改为温度控制.
3.3.1料斗溜槽侧壁和溢料刮板底板安装加热板，每块加热板功率为1KW ，平均每平方米安装四块加热板，每块加热板内设有温度检测装置，通过加热板在设定温度范围内自动控制加热，实现料斗溜槽侧壁和溢料刮板底板达到预设温度，防止冻粘现象的发生。
加热板安装及温控柜如图5所示。
图5. 加热板及温控箱
3.3.2当环境温度在0℃至-20℃时，加热板温度设定在25℃， 24小时连续工作，保证料斗溜槽侧壁和溢料刮板底板不低于5℃。
3.3.3当环境温度低于-20℃时，将加热板温度设定在75℃，24小时连续工作，可保证料斗溜槽侧壁和溢料刮板底板不低于10℃。
4.取得的效果
2010年末伊敏露天矿半连续系统冻粘治理各项措施全部得到实施。
工作面皮带返程落煤减少75%，回程皮带积煤每天掉落量控制在0.8吨／百米以内，工作面返程带煤问题得到控制。
通过控制煤粉的来源、滚筒更换耐低温高强度包胶、安装螺旋导料装置等措施，滚筒表面不再出现大面积冻粘，小面积的冻粘煤块可自行脱落，皮带非承载面冻粘煤尘现象也基本消失，传动滚筒冻粘问题基本的的控制。
加热板改造和溢料刮板加热板安装等措施实施后，料斗溜槽和溢料刮板底板冻粘消失，冻粘问题被彻底解决，由于采取的温控加热方案，因加热导致的火灾隐患得到根治。
结束语
根据半连续系统现场实际情况，分别对冬季冻粘严重的输送带、转载点料斗溜槽、传动滚筒采取针对措施，取得了一定的成效，半连续系统冻粘问题得到控制。
但还应看到冻粘现象依然存在这一事实，返程带煤依然存在，在极端天气和作业环境下滚筒及皮带还存在冻粘。
剥离工艺改造中还将引进胶带输送系统，新的冻粘问题还将出现。
在今后的工作中，要求相关技术人员继续发挥创新精神寻找解决途径，彻底解决伊敏露天矿胶带运输系统冻粘这一技术难题。
