DOI:10.13235/jki.ltcm.2014.12.014全液压轮斗挖掘机采煤方法（1.中煤科工集团沈阳设计研究院，辽宁沈阳110015；2.新疆宝明矿业有限公司，新疆吉木萨尔831700）均匀。关键词：采煤方法；露天矿；轮斗挖掘机；采矿设备中图分类号：TD824文献标志码：B文章编号：167104FullhydraulicbucketwheelexcavatorminingcoalmethodWANGZhongxiWANGYexiChinaCoalTechnologyEngineeringGroupShenyangDesignResearchInstituteShenyang110015,China;2.XinjiangBaomingMiningCo.,Ltd.,Jimusaer831700,China)Abstract:articleresearchesreasonableworkingfaceformfullhydraulicbucketwheelexcavatormining.Combiningreasonableworkingfaceformterminalformworkingface.researchesminingcoalworkingfacetrenchdiggingworkingface,makestypicaloperationprocesschart.articleanalyzesmechanismbucketwheelexcavatingmaterial,determinesbasicprinciplebenchslicedivisionwhichreduceprobabilitybulkmaterialsmakematerialblockpossible.Keywords:miningcoalmethod;open-pitmine;bucketwheelexcavator;miningequipment目前，国内露天煤矿采用较多的开采工艺为单斗+卡车半连续生产工艺，首先采用穿孔爆破，然后采用挖掘机、电铲等挖装设备进行装车运输。
这种类型的工艺不仅有效作业时间短，开采效率低，劳动强度大，而且穿爆采装运输之后仍需要进行多级破碎作业，才能达到要求的产品粒度，降低了整个系统的综合机械化程度与采煤工作效率，在一定程度上提高了露天采煤的开采成本轮斗挖掘机利用分布在轮缘上的勺斗连续挖掘完成采挖循环作业，它的特点是冲击载荷小、能量消耗低、生产能力高、可连续作业，是连续化作业设备中多斗挖掘设备中的一种，也是目前世界上最大的成套挖掘设备之一，特别适合于大型露天煤矿连续收稿日期：2014-06-26作者简介：王忠鑫（1984-），男，内蒙古赤峰人，工程师，硕士，2009年毕业于东北大学采矿工程专业，现为中煤科工集团沈阳设计研究院项目总设计师，从事采矿工程设计与科研工作。高效地开采作业的设备已经在白音华一号露天矿无爆破采煤工作面试运行。在运行过程中,厂家对设备局部又进行了改进,对设备能力进行了核定。生产能力为的设备试运行的效果为：该轮斗挖掘机切割力大，设备的可靠性较高，由于采用柴油驱动，机动性也很好，操作人员可以根据煤和夹矸的分布情况进行选采，采后煤的粒度基本可以达到300mm以下。研究的目的是根据我国国内企业自主研发的能全液压轮斗挖掘机的设备特点，研究该系列设备用于露天煤矿的采煤方法。
工作面形式根据轮斗挖掘机在采煤工作面的站立位置，可以有端式工作面、侧式工作面及半端式工作面煤区域剥离推进方向剥离推进方向剥离推进方向轮斗挖掘机自卸卡车空车行驶方向重车行驶方向液压反铲工作方式。对于全液压轮斗挖掘机来说，因斗轮臂不可伸缩，所以不利于采用侧式工作面，而受限于斗轮臂的长度，半端式工作面也不利于设备效率的发挥，综合来看，端式工作面较为有利。而且全液压轮斗挖掘机移动方便、机动灵活是它的优势，采用端式工作面，轮斗挖掘机布置在台阶的端部，每个台阶分成若干分层，由于轮斗臂架不可伸缩，所以在挖掘每个分层时不移动轮斗，仅斗轮臂架以轮斗挖掘机走行中心线为准向两侧回转一定角度进行挖掘作业。自上向下依次挖掘每个分层时，轮斗需要根据分层的位置调整挖掘机站立位置，端工作面作业形式示意图如图工作面布置方式以国投哈密一矿一分区安全隐患治理工程为例，对工作面的布置方式进行研究。2.1采煤工作面在大多数的露天煤矿，选择采煤工艺和采煤设备时往往都会要求工艺和设备能实现选采的目的，提高煤质。国投哈密一矿一分区安全隐患治理工程对选采也有一定的要求，要求夹矸的选采厚度为0.3料经卸料胶带直接装入自卸卡车。运煤卡车将煤运至外来煤系统的受煤坑，运夹矸卡车运往外（内）排土场进行排弃。
因煤层倾角较大，为了满足采煤和运输设备的作业要求，台阶划分方式采用水平分层，因此，下部台阶为煤岩混合台阶，每个台阶可以划分为“煤区”和“剥离区域”，施工时采用液压反铲自煤层顶板剥离区域开切口，清理顶板，剥离工作面向顶板方式。当平盘宽度和作业面满足轮斗挖掘机作业要求时，即可以在“煤区域”进行采煤作业。轮斗挖掘机承担着采煤和煤层中大夹矸的选采，2种物料要求“分采分运”，所以，任意时间，轮斗挖掘机卸料端应配备5。具体作业程序如下：1）阶段1。剥离设备自煤层顶板开切口，向顶帮推进剥离。2）阶段2。待下部剥离工作面推进一定距离，满足施工安全的要求时，可安排上部或者下部的其他台阶开始“阶段1”开切口剥离作业。剥离推进方向剥离推进方向剥离区域轮斗挖掘机自卸卡车煤区域剥离推空车行驶方向重车行驶方向液压反铲A-A12150平面图阶段12.5阶段12.5阶段12.5A-A前进方向三角量用推土机或液压反铲处理B-B前进方向C-C前进方向三角量用推土机或液压反铲处理3）阶段3。当剥离工作面推进到煤层顶板一定距离，空间已经满足轮斗挖掘机作业时，轮斗挖掘机即可自煤层顶板向煤层底板方向推进采煤，尾部卸料口配备自卸卡车待装物料（煤或矸石），装满物料的自卸卡车根据物料的性质不同排往不同的卸料点4）阶段4。
当下部台阶采煤作业面推进到煤层底板后，将设备调动至另一具备采煤作业条件的工作面进行继续采煤，其余平盘继续在煤层顶板剥离，为轮斗挖掘机采煤准备空间。待轮斗挖掘机将上台阶的煤层开采完毕后，此时下一台阶已准备出采煤工作面，轮斗挖掘机再调动至下一采煤工作面进行采煤作业。按此程序循环进行，即完成了采煤工作面的采煤和选采作业。在采煤过程中，会根据夹矸层的分布情况对夹矸进行选采作业，选采作业时，要求轮斗挖掘机根据夹矸层的厚度和煤层厚度进行分层切削，同时要求一定数量的辅助设备（液压反铲和前装机）辅助其进行选采、清理工作面、清理坡面根部撒煤以及清理临时落地物料等工作，保证轮斗挖掘机作业的连续性。 掘沟工作面轮斗挖掘机掘沟作业时，采用水平分层切割的 作业方式，为了提高沟道斜面的平整程度，减小辅助 设备作业的“三角工程量”，应尽量减小水平分层的 高度。拟选用轮斗挖掘机的下挖深度为 m，建议掘沟工作面分层高度为 m，台阶高度为12 层数为12 作业方式如图6，作业程序平面示意图如图 作业程序平面示意图如图8。作业程序如下： 1）阶段 1。轮斗挖掘机自沟道起始点下挖切割 掘沟工作面作业程序剖面示意图道另一端。
在该分层开采过程中，当前一辆卡车装满 时即可驶出装车位，另一辆待装卡车驶入装车位，继 续装载物料。为了提高轮斗切割作业效率，减在车辆 入换过程中，轮斗挖掘机可以正常切割，无需停机等 待，卸料胶带将物料临时排至靠近坡面一侧的坡脚 处，再利用液压反铲或前装机装载至自卸卡车。在轮 斗挖掘机离开初始站立位置向前推进，自卸尾部自 卸卡车驶离装车位后，应及时利用液压反铲或前装 机（推土机）将轮斗挖掘机开切口时站立位置的“三 角煤（夹矸）量”进行处理，修筑 8%的坡道，形成卡 车运输的通路。 2）阶段 2。当轮斗挖掘机开采第 分层的作业面推进至沟道另一端时，可将斗轮升起，待后部卸料 皮带下装车位的自卸卡车驶离装车位后，轮斗挖掘 机退回至下一分层的起始点。在此期间，应安排液压 O1O2 3）阶段3。轮斗挖掘机开始切割第 分层，过程如阶段 重复上述过程，完成12 个分层的分水平切割， 即完成了沟道的掘进。 鉴于该系列轮斗挖掘机下挖深度较小，完成上 述掘沟作业程序较为复杂，如果掘沟位置的煤层无 选采的要求，认为可采用液压反铲来进行掘沟作业， 液压反铲的作业效率高，而且掘沟成本较低，从经济 角度分析也是较为合理的，但如果选采要求较高或
