摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，露天采矿机的主要作用就是在露天煤矿当中提高煤炭产量。文章对露天采矿机的特点、条件等进行了分析，根据煤矿开采条件丢露天采矿机的适用性进行了探讨。以此选取几个实例研究露天采矿机在露天煤矿当中的实际应用。
关键词：露天采矿机；露天煤矿；采矿方式
引言
露天采矿机是从道路机械和井下综采机组移植开发的一种新型露天采矿设备，自1981年在一些国家露天矿开始使用以来，在开采薄矿层及复合层状矿床的选采方面日益显示其优越性。
1概述
随着当今采矿业的迅速持续发展,露天矿山使用两种及两种以上的生产工艺进行资源开发已经不再鲜见,综合生产工艺以其广泛的适应性保证了各个单一生产工艺在条件适宜的情况下发挥各自的优点并以其逐渐稳固的可靠性和带来的经济效益日益得到国内众多露天矿山的青睐。除了单斗铲、轮斗铲、拉斗铲、前装机、重型推土机等露天采掘设备以外,受到公路施工和井下连续采煤机组作业的启发,在20世纪70～80年代的露天采矿工程中出现了一类连续作业的采掘设备—露天采矿机(也称露天刨煤机),它是一种新型露天采矿设备,因其良好的性能在褐煤、石灰石矿、铝土矿、磷矿石、白云石矿、油页岩矿、石膏矿、粘土等中等硬度矿产资源的开采中得到了应用。针对这类矿物的开采效果表明,该工艺具有连续开采、选采、合并穿爆甚至破碎环节等优点,从而大幅度提高劳动生产率,增强矿山生产能力。目前露天连续采矿机已在美国、澳大利亚、加拿大、南斯拉夫和德国等许多国家的露天煤矿和石灰石等中硬以下矿岩开采中得到了广泛应用。随着设备研发和制造技术的不断提高,此类设备的切割强度目前已达到甚至超过160MPa,理论生产能力达到2300m3/h以上。关于露天采矿机在我国露天煤矿的应用,国内大量的学者和科研单位曾做过可行性研究,许多开采工艺比选中也涵盖了该工艺,甚至做过专题研究,但由于思想保守、实践经验少和该工艺存在一些弊端等原因,尚未在我国露天煤矿推广使用。现从作业特点、结构类型、应用现状等方面对该设备及其对应的露天采矿机连续工艺在我国露天煤矿的应用前景作一下展望。
2露天采矿机在我国露天煤矿的应用
2.1适用条件
露天采矿机集“穿、爆、采”功能于一身，几乎所有的采矿机都具有很高的切割力，适用于露天矿选采作业，可广泛应用于如下情况：复杂条件下煤层的选择开采及残煤的回采；可维护煤层底板的完整性，避免穿孔、爆破情况下的采煤作业；可对长期需要进行选采作业的薄煤层及需要剔除的矸石进行连续作业；露天采矿机的生产能力与中型轮斗挖掘机相当，因此适用于厚度不大、赋存较为稳定但物料强度较大的矿床开采。
2.2露天采矿机的优点和缺点分析
露天采矿机普遍具有以下优点[6-7]：①工序单一：露天采矿机可以省去穿孔、爆破等环节，集破碎、采掘、装载等于一身；②选采性能好：露天采矿机能够实现薄煤层、复合煤层的选择开采，降低矸石混入率，提高原煤质量；③开采矿岩粒度均匀，可以直接装载带式输送机，降低后续破碎成本；④开采连续，可以提高露天煤矿的劳动生产率；⑤可以实现精确稳定开采，工作面干净、平整，生产对周围环境和围岩影响较小。露天采矿机的主要缺点有：①有些作业盲区需要其它辅助设备进行处理（主要是中置滚筒的露天采矿机）；②露天采矿机移动速度较快，难以实现电气化；③选择开采时较难准确确定煤、岩厚度；④国内对露天采矿机的应用较少，实践经验不足，存在备品备件的供应等问题。此外，不同类型的露天采矿机具有各自的优缺点。
前置滚筒式露天采矿机采高大、速度慢、选采性能一般，不会出现“死区”，较适合开采均质厚矿物；中置滚筒式露天采矿机选采性能较好，适合于复杂矿物及薄矿层的选采，但会出现“死区”，一次采厚较薄；后置滚筒式露天采矿机不通过采掘后的物料行走，可以降低采掘下的物料与采矿机之间的相互影响。自底向上切割的露天采矿机的下刀瞬时冲击比较小，比较安全稳定，不易出现机器倾覆的危险，但由于开采的矿石块度比较小，产生的粉尘比较多；自顶向下切割的露天采矿机能够充分利用机器自身的重量，切割更加坚硬的岩石，并能够控制矿粉及超大矿粒的生成，但较容易出现“拱机”现象。
2.3煤矿开采条件
我国很多露天煤矿的煤层属于复合类型，在开采的过程中工作人员会发现其大多为近水平或者缓倾斜类型，煤层较多，在利用露天采矿机时，需要对这种煤矿的开采特征进行分析。一般，这种类型的煤层当中含有较多矸石层，并且覆盖层的厚度较大，在开采的过程中有较多的注意事项。在开采煤矿时，煤层的倾角一般较小，大多小于10°，并且其数目很多煤层的厚度相对较大。很多煤种属于褐煤，在常温环境下其硬度较小，但是在开采的过程中还是存在较大的难度。我国很多露天煤矿分布在山西及内蒙古等地区，这些地区在冬季时期比较严寒，在实施煤矿开采技术时会受到天气的影响导致开采难度增大。
2.4露天采矿机在我国的应用前景
“十一五”期间,伴随着我国露天煤矿开采集约化的发展,生产能力在10～20Mt/a的大型和特大型露天煤矿相继开发建设,一系列采装设备的规格尺寸越来越大,随之带来的问题是设备的选采性能越来越差,如对薄煤层的开采、煤层夹矸的剔除等。大量的矸石及废石被混入矿石中,降低了煤质,而且增加了煤炭的破碎及洗选成本。如前所述,露天采矿机具有广泛的应用范围,突出的适应能力能在各种气候和地质条件下发挥其生产能力,与其他生产工艺的配合也较容易实现。只是由于缺乏使用经验而未获引进。我国有很多露天矿田,煤层多而构造复杂,其中薄煤层也较多,分采或选采是生产中面临的突出问题。以某露天煤矿为例,一号露天矿优化设计中采矿机采煤选采厚度按0.5m时,回采率达到89%,毛煤挥发分达到30.31%;而单斗铲采煤的选采厚度1.0m时,回采率为86.8%,毛煤挥发分为34.95%。经计算露天采矿机选采厚度为0.3m时,可使毛煤含矸率降低4.9%,毛煤灰分降低2.5%。因此应尽快进行有关露天采矿机的工业性试验,以获得全面、具体的生产经验,加快在国内露天煤矿的推广使用。露天煤矿自2003年扩能改造后设计年产原煤为2000万t,若按20%的内剥离混入量计算,每年的矸石及废石混入量就高达400万t。如采用露天采矿机作业,有望减少10%的矸石及废石混入量,若每吨煤的洗选费用平均按20元计,则仅仅一年即可节约洗选费用4000万元。
结语
由以上分析可以看出，露天采矿机采用分层的开采方式，可以适应我国露天煤矿煤层结构复杂、选采要求高的资源条件，在我国拥有较广泛的应用前景。国外应用经验表明，露天采矿机可实现连续开采，大幅度提高劳动生产率，增加矿山生产能力。在复合煤层和薄煤层的选择开采中，可提高原煤质量，节省选煤和矸石运输费用，减少资源损失，提高矿山经济效益。因此在我国推广应用露天采矿机有望改变露天煤矿的生产工艺现状，大幅度提高矿山企业的经济效益。
参考文献
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