杨家坪矿井煤炭外运通道方案研究

煤 炭 工 程 201 1年第 10期 杨家坪矿井煤炭外运通道 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 研究 梁祖军 (平煤长安能源开发有限公司，陕西 西安 710054) 摘 要：彬长矿区杨家坪矿井地面地形条件复杂，煤炭外运较为困难。通过多条长距离煤炭 外运线路分析比较，确定了矿井煤炭外运方式及线路。井下产煤经过其配套选煤厂洗选加工后， 经过长距离胶带栈桥、缓冲地销仓、火车装车仓等储装运系统，运至大佛寺装车站装火车，通过 西平铁路外运销售。该运输方式采用先进成熟的技术装备，降低了产品的运输成本，布局合理、 系统完善，给矿井生产和销售创造了有利条件。 关键词：矿山地面工程；煤炭外运；运输通道；胶带栈桥 中图分类号：TD58 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2011)10-0014-03 1 概 况 彬长矿区被划定为十九个首批煤炭国家规划矿区之一， 为因家大型煤炭基地黄陇基地的一部分，规划建设总规模 40．0Mt／a。杨家坪矿井为彬长矿区内规划的重要矿井项 目， 规划矿井牛产能力 5．0Mt／a，可采储量 775．32Mt，服务年 限 1 10．8a，由平煤长安能源开发有限公司负责开发建设。 杨家坪井田位于陕西省长武县西南 ，井田北界距长武 县城约 1．5km，东南距咸阳市 160kin，西离甘肃省灵台县城 23kin，G312国道和福银公路在井田范围内穿过 ，区内交通 方便，井田交通位置如图 l所示。建设中的西平铁路在长 武县的上孟和彬县的大佛寺设有铁路装车站，距杨家坪矿 井T业广场直线距离 10km左右，为矿井煤炭外运及其它物 资运输提供了便利条件。 图 1 井田交通位置示意图 14 彬长矿区区内地势西南高、东北低 ，总体 由西北向东 南倾斜。塬川相间，沟谷发育，具有渭北典型的黄土高原 沟壑地貌特征。塬面最高标高 1271．4m，河谷最低处标高 879．5m。沟坡陡峭，坡度 60。～70。，沟头多土崖 ，滑坡现 象较多。 2 煤炭外运方式比选 2．1 煤炭外运概况 杨家坪矿井煤炭就地转化市场有限，产品煤主要运往 华东及中南地区，产量大，运距远，首先考虑利用铁路外 运。西平铁路是矿区附近规划和建设的唯一铁路 ，西平铁 路距离工业广场较近的车站有大佛寺站和长武站。长武站 为彬长矿区客、货运站，旁边有胡家河和孟村两个矿井的 工业场地 ，胡家河、孟村矿井在长武车站共用一条装车线 ； 大佛寺车站位于泾河北岸，紧靠其南侧为银武高速公路， 两者相距约 150m，路基标高相差 3m，铁路专用线从南侧 接大佛寺需要立体交叉。大佛寺车站是彬长矿 区货运站， 在平凉端设计有煤炭集运站，亭南、大佛寺、小庄矿均考 虑从大佛寺接轨。 如果杨家坪矿井煤炭外运线路在长武站接轨 ，由于场 地位置有限需调整胡家河矿井设计煤仓的位置、向内移动 车站站房 ，增加到发线 ，接轨的可能性很小。现大佛寺车 站仍能增大规模 ，可以设装车线、到发线。经综合考虑杨 家坪矿井产品煤通过大佛寺站接入西平铁路外运较切实可 行。杨家坪矿井煤炭储装运系统首端起 自长武县朱位村矿 井工业广场 ，末端止于彬县大佛寺装车站 ，经过长距离产 品储装运系统，运至大佛寺装车站装火车，通过西平铁路 外运销售。 收稿 日期：2011—06—11 作者简介：梁祖军(1968一)，男 ，河南郸城人 ，高级工程师，工程硕士，1991年毕业于焦作矿业学院，现在平煤长安 能源有限公司从事矿山施l_【与管理工作，曾发表论文 20余篇。 201 1年第 10期 煤 炭 工 程 2．2 铁路运输方式 塬上矿井工业广场设计标高 1229m，塬下大佛寺站标 高为 848m，大佛寺站与工业场地之间高差为 381ITI，直线 距离约为 13kin，两者的直线连接坡度为29．6％o。 西平铁路 自彬县以西为6％e限坡，考虑铁路专用线主要 为运煤列车，可让专用线的最大限坡设为 12％o。铁路专用 线在大佛寺站接轨后，受外侧银武高速公路的限制，为争 取高度，需要继续西行，以隧道通过山体后，再以桥梁跨 过银武高速公路和泾河至泾河南岸。接下来，由于高差大， 线路需要通过展线才能以 12‰ 的限坡上至塬上工业场地， 展线后区间最小距离为 32km，区间线路造价达 8亿元以 上。另外，此处大部分地区为煤炭开采区，如果地面发生 沉陷，则线路设置的桥梁和隧道等建筑物将遭到破坏 ，难 以维护，威胁到运营安全。 从技术难度、投资和运营安全角度考虑，铁路作为从 矿井选煤厂至西平铁路之间的长距离产品外运方式不可行。 2．3 带式输送机运输方式 带式输送机运输煤炭系统简单，运输能力大，可以实现 不问断的连续运输，没有倒装等环节；可以更好的适应地形 地势的起伏变化和生产集中的要求，易于实现生产 自动化管 理和集中控制，可以充分发挥设备效能，达到运输环节少、 人员少、效率高；适应运量波动变化，增产潜力大。 普通带式输送机技术成熟、结构简单，长距离大运量 带式输送机已在国内广泛应用。管状带式输送机克服了带 式输送机固有缺陷与使用范围的局限性，输送机 自身具有 防风和防雨功能；水平转弯半径较小，允许倾角较大 ，对 复杂地形适应能力较强。但管状带式输送机投资较普通带 式输送机高约30％，需要增加较多的搭接和转载环节 ，托 辊多，维修费用高，而且国内煤炭行业大运量、长距离管 状带式输送机应用较少。因此，杨家坪矿井长距离产品煤 储装运系统选用普通带式输送机。 2．4 公路运输方式 如果采用公路运送产品煤至西平铁路，为保证运煤车 辆不受干扰，设计考虑修建运煤专用公路，全长约 19km。 估算运煤专用公路的初期投资为7600万元，其运营成本每 年比带式输送机多近 3000万元。设计的煤炭集运站采用漏 斗仓快速装车，如果采用公路运输，需要建设散装煤台， 然后通过多台装载机械设备进行装车。这种作业方式效率 低、对环境污染大，且汽车在运输过程中也会对沿途村镇 造成污染。因此，用汽车长距离、大运量运输煤炭产品， 从技术上、经济上都不值得推荐。 2．5 地 下通道输煤方式 主井布置在铁路装车站附近，采用井下巷道布置长距 离带式输送机输煤方式。但由于主井井 口位置用地不易落 实，选煤厂建设厂址条件受限，井下输煤巷道围岩不稳定， 大部分经过其它井 田煤炭开采区，建井工期长、施工及后 期维护费用高，井下巷道布置不确定因素太多，实施的难 度较大，不具备作为推荐方案的条件。 由于工业广场至大佛寺装 车站之 间的地形状况复杂， 与泾河沟谷阶地相对高差起伏较大 ，水运、公路、铁路、 管道等传统运输方式均不适合于杨家坪矿井产品煤外运。 经分析论证，杨家坪矿井工业广场至大佛寺装车站之间选 择一条较为合理的地面带式输送机运输方案是切实可行的。 3 带式输送机煤炭外运线路确定 长距离产品煤储装运系统流程为煤炭从朱位村主立井 提出地面后，通过地面生产系统洗选加工 ，经地面带式输 送机栈桥运输到西平铁路大佛寺站。可选线路主要有以下 三个方案： 图 2 煤炭外运通道方案平面示意图 1)方案一 ：朱位村经张家咀至大佛寺站。该输送线路 分三段，全长 13．5km，带式输送机栈桥基本沿塬上布置 ， 地形平坦，穿过的沟谷较少，便于带式输送机栈桥布置和 后期运行平稳。但穿过或邻近的村庄相对较多。 2)方案二：朱位村沿亭南井田边界经安华至大佛寺 站。该输送线路分三段，全长 11．8km，带式输送机栈桥在 胡家坡村附近转弯，基本沿塬上布置，便于带式输送机栈 桥布置，输送机总长度最小。穿过或邻近的村庄较少。主 要不足是栈桥需跨越磨子河和安华沟，跨越磨子河位置， 河宽度 560m，沟深 138m；跨越安华沟位置，沟宽度 360m， 沟深 140m。带式输送机栈桥跨越技术难度较大，且均位于 其它井田沉陷区范围，施工难度大、成本高。 3)方案三 ：朱位村至磨子河沿亭南井 田边界至大佛寺 站。该方案输送线路分四段，全长 15．1km，带式输送机栈 桥沿磨子河段输送机起伏相对平稳，沿线村庄相对较少。 但输送机沿磨子河岸延伸 ，因河道蜿蜒 ，输送机需反复跨 越河道，两岸高差较大，给运输建筑材料及输送机部件带 来一定困难。该线路的工程量大、投资高 ，施工检修困难 ， 运行成本太高。 经分析对比采用方案一，即长距离煤炭外运通道起 自 朱位村矿井工业广场产品仓下带式输送机转载点 ，经1 转 (下转第 18页) 】5 煤 炭 工 程 201 1年第 lO期 图 3 阈值分割与二值化前后图像对比 裂缝信息点横向坐标差别很小；②整个裂缝具有一定长度； ③信息点数量远远高于噪声点；④由于光照及裂缝深度不 同，裂缝中间可能出现断点； 根据裂缝特点．设计一种迭代去噪的识别算法如下：循 环开始，对每个Y ，沿 方向搜索非背景点 ，记录其 坐 标值 z 总个数为 Ⅳ，求所有非背景点的 坐标均值 av： ～ av = fi x／N I = 令 c =t 一ay，求 c 均值 c： C = c，／N - 对每个 ，计算 A6 ( -。。‘c)，若 A6 ( 一 )> ，则认 于曲率较大的胶带，需要两台摄像机对整个带面进行完整 为是噪声点，同时设定 ：0，6 为根据某种规则设定的门 拍摄 ，此时只需打开两个进程就可以同时处理两个摄像机 限值 ，表示裂缝的单向性，这里设 ：10+64／2 ，全局变 采集到的图像信号。 量 n为循环次数，初始值为 1。局部变量 flag代表每次循环 参考文献： 易0除的噪声点数量，若 flag>0，则跳回循环开始，初始化 [1] 曹富荣，许强．矿用输送机胶带纵向撕裂原因及其防治 flag，进行下 一次循环，直到 flag=0，则所有的噪声点都被 [ 煤矿开采，2005，(1o)． 剔除，跳 循环，记录非背景点个数 N，若 N大于给定的 [2] 丁茂时，徐贵力，等·一种基于动态背景的运动目标提取方 判定值 ，则判定有裂缝 ，记录裂缝位置 。；否则 ，无裂 法 [J]·佳术斯大学学报(自然科学版)，2009,( )· 缝。程序设计流程图如图4所示。 [ ] 祁隽燕，谭超·数字图像处理在输送带撕裂视觉检测中的应 4 结 论 [4] 孙朝云，温世文，段宗涛．基于DSP的沥青路面裂缝图像 该系统具有以卜优点：①完全非接触式；②识别准确 [5] 谢昌荣 ， 张郭晶．路面裂缝检测图像处理算法的研究 l J J． 率高，实验室条件下达 95％；③反应速度快；④对快速输 中外公路 ， 2009，(06)． 送带的检测效果取决于高速摄像机性能 ，通用性好 ；⑤对 (责任编辑 赵巧芝) (上接第 15页) 载点 、缓冲地销仓、2 转载点、火 车装车仓、大佛寺装车 利条件。 站装火车外运。该方案稳定可靠 ，项 目肩动快，施T、检 参考文献： 修舴度小，功耗低，输送机运行平稳。 [1] 张荣立 ， 何闰纬，李铎．采矿工程设计手册 【M] 北京： 4 结 语 型带 送机设计硼 ⋯ ． 北 ． 誓 篁 羔 ， 羹 妻 掌 趋势分析 ．北京：中闽 伞面提高长距离产品储装运系统机械化 、 自动化和信息化 茎 学 至 ，。 ．⋯ ⋯⋯ 。 。 水平，以新的设计理念把长距离产品储装运系统设计建设 [4] 邵俊杰 ， 柏贽，毛保华．“i两”地区煤炭外运新通道研究 成为一流的现代化安全高效_r程，为矿井的产品外运提供 『J] ． 交通运输系统工程与信息，2008，(6)． 强支撑。长距离产品储装运系统可 以较好的解决杨家坪 『5] 赵克．北煤南运市场格局的变化趋势及对策研究 [D]．大 矿井产品装车外运的难 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，降低产品的运输成本 ，做到布 连：大连海事大学，2004， 局合理、系统完善、环节流畅，给矿井生产和销售创造有 (责任编辑 赵巧芝)