露天矿领域采用空中采矿机的探索与研究
0 引言
哈尔乌素矿田位于准格尔煤田中部,与已建成生产的黑岱沟露天煤矿毗邻,是国家“十一五”时期煤炭改革与发展纲要中确定的国家“十一五”时期重点建设煤矿,设计生产能力20.00 Mt/a。地表境界南北宽 7.03 km,东西长 9.59 km,面积 67.45 km2,露天矿境界内可采原煤储量为1 710.97 Mt。首采区原煤储量635.62 Mt,平均剥采比为4.099 m3/t,设计服务年限为32 a。其煤质为中灰、低硫、特低磷、高挥发分、中高发热量、灰熔点高的优质动力煤[1]。
目前露天矿剥离倒堆开采工艺主要采用吊斗铲,其适用于剥采比小、矿物埋藏深度浅的露天矿以及在个别露天矿的下部台阶使用,采掘高度一般在50 m以下,受到一定的局限性。为了打破吊斗铲的局限性,空中采矿机在各种露天矿中广泛应用,大幅缩减采矿成本,最大限度地增加露天矿的经济效益。
1 露天采矿工艺简介及空中采矿机的提出
1.1 露天矿工艺简介
目前露天矿的开采工艺:剥离倒堆开采工艺、连续式开采工艺、半连续式开采工艺、间断式开采工艺。其中连续工艺开采成本最低,但是受诸多限制。
吊斗铲倒堆剥离工艺将采掘、运输、排土3个主要工序环节合并为一个工序环节,将剥离物直接倒堆排弃于采空区内排土场中。黑岱沟露天煤矿引进美国比塞洛斯公司的S8750-65型吊斗铲 ,斗容90 m3、作业半径109 m,最大悬吊载荷289.4 t,年生产能力2 160万m3。
连续式开采工艺的采装、运输和排卸3大主要环节中,物料输送是连续的。优点:①效率高,连续作业,同样功率时,轮斗挖掘机比单斗挖掘机高1.5~2.5倍;②使用寿命长,连续作业,外载荷比较稳定,动载荷比单斗挖掘机小,零部件磨损小;③动力消耗低,比单斗挖掘机节省29%~40%;缺点:①系统的初期投资大、准备时间长,设计、选型比较复杂;②挖掘力小,使用条件严格,一般使用于中硬以下的土岩,寒冷条件下尤甚;③要求具有较高的可靠性;④采掘黏性物料时,难卸载,易出现轮斗和转载点的堵塞现象。
总之,连续工艺优势明显,条件允许时,应优先考虑使用。半连续开采工艺在世界上已有40多年的应用历史。在我国,黑色金属矿山20世纪70年代开始使用半连续开采工艺,进入20世纪80年代以来半连续开采工艺在露天煤矿也得到广泛的研究和应用。半连续开采工艺有间断工艺和连续工艺的优点。内蒙古鄂尔多斯准格尔旗黑岱沟露天煤矿下部台阶采用吊斗铲连续工艺,上部台阶采用单斗卡车间断工艺。
道真乌天麻应符合《中华人民共和国药典》(2010版)的有关标准要求。品质正常,无质变,无异味,无损伤,不着色,不混有任何添加剂。感观要求和理化指标见表1和表2。
选择开采工艺的一般原则:半连续和连续工艺应用的分界是采剥矿岩的硬度;半连续和间断工艺应用的分界是采剥矿岩的运输距离和开采深度。空中采矿机充分体现连续开采工艺的优点,规避其缺点,可以广泛的应用于露天开采行业[2]。
1.2 目前露天矿的主要机械设备
1)主采设备。露天矿现有主采设备有单斗挖掘机、轮斗、吊斗铲。
从露天采矿学及露天采矿设备的角度出发,提出了空中采矿机的设想。从采矿学角度分析,其经济上合理,符合安全要求。但是空中采矿机的设想还需要从力学的角度详细地进行受力分析,从而得出空中采矿机的最大生产能力及生产系统的稳定性[8]。
职业实用性体育教学的重点就是保证针对学生所进行的体育锻炼项目不仅仅是终身性的,而且是与自己的职业专业特点所相匹配的,同时对于锻炼计划的制定与执行不仅仅是科学性的,合理性的,同时也是利于根据专业和身体的实际条件随时进行调整的,主要的目的就在于学生通过职业实用性体育教学,能够逐渐了解并掌握与职业病相关的预防与纠正,例如矫正操、保健操以及生产操等,最终为学生终身体育的践行奠定坚实的基础。
广泛应用与采装设备选择相比,影响运输方式选择的因素更多,除煤岩性质和煤层赋存条件外,还有运量、运距、开采深度、开采范围以及地形条件等,铁道运输合理运距10~15 km,采深可达250~300 m,适用于大型矿田不分采条件下;采深超过150 m宜采用汽车-铁道联合运输的方式。汽车运输合理运距小于4 km,采深可达200 m;深度更大时,宜采用汽车-胶带联合运输的方式;适于复杂矿田开采胶带运输机系统大型长工作线矿田,对运输物料块都有一定的要求,其合理运距为3~4 km[3]。
参考文献:
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图1 履带推土机
4)空中采矿机与现有设备的对比。空中采矿机相比电铲-卡车工艺的成本低,应用的限制条件少,可适合应用于复杂的地理条件,比轮斗、吊斗铲的应用更加广泛、稳定性强。空中采矿机可以充分与现有电铲联合作业,适用于地形复杂、岩石硬度高的露天矿。
由于是空中直线运输,所以运输距离大幅缩减,减少采场、排土场的运输系统的布设。通过电力驱动,远低于卡车运输成本,且可以缩减道路维护等辅助性投资。
带式输送机运输具有输送能力大、单位运输成本低、可靠性高、维修费用低等特点。但系统投资大,机动灵活性差。剥离系统采用带式输送机运输时需额外增加破碎站和排土机。用带式输送机取代汽车运输,可节约大量生产成本。带式输送机吨公里运费仅是汽车的1/2~1/3。空中采矿机的运输成本预计和带式输送机的成本相当,但是运输方式灵活,不影响采场、排土场的正常作业。移设周期长,更具露天矿实际的推荐度,设计1、2年移设1次。空中采矿机的排土方式类似于吊斗铲的码堆排弃,区别在于排土高度,可以排至排土场的任何平盘,排土场的空间利用率高,不需要推土机场地排弃、推土作业,大幅缩减排土成本。采掘方面,对于上部土台阶可以利用轮斗的采掘方式,将物料采掘、运输至主勺斗,通过主勺斗运输至排土场;岩石台阶可以与电铲配合,通过电铲采掘至主勺斗,将物料运输至排土场。
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图2 空中采矿机的构造
1.3 空中采矿机设想的提出
采用露天矿连续工艺的空中采矿机是由主支撑杆、浮力装置、固定索道、移动操作室、伸缩索道、勺斗(含操作室及伸缩辅助勺斗)组成。其中浮力装置至关重要,设想利用氢气球、热气球或者磁悬浮来抵消主勺斗及物料的重力,也可以考虑在中部加装转载支撑杆来提供足够的支撑力。空中采矿机的构造如图2所示。
丈夫被叫了出去,放疗室的门缓慢关上,英孤身一人留在里面,紧接着庞然大物靠近了英,一束光线照射在英的子宫上面。英慢慢地感觉到子宫在发烫,一种焦灼的疼痛蔓延至英全身每一个细胞。英安静地躺着,子宫内部似乎在剧烈地燃烧。英暗自高兴,那是野马一样毫无束缚的癌细胞正在走向死亡。
空中采矿机可以直接从空中排至相应的排土平盘,进行高密度的码堆排土,节约推土机排弃费用。在露天矿的生产中,我们从采掘、运输、排土方面可以看出其优越性[4]。
安全方面,露天矿的主要安全事故来自运输,采用空中运输方式,避免地面卡车碰撞事故,更有利于实现无人化、智能化、数字化矿山,大幅降低安全生产的压力[5]。
基础教育课程和教学改革提出了“用教材教而不是教教材”的新理念,这就要求教师在使用教材时要具有灵活性和自主性。教材只是为了达到课程目标而使用的数学材料,并不是课程的全部。教材的优点是标准、规范,但这种规范往往会约束教师的创造力,导致教师照本宣科地“教”教材,而不是创造性地“使用”教材来全面实现课程标准所规定的目标,从而影响学生对知识的理解和掌握。现代教育理念要求教师要驾驭教材,那么如何驾驭教材呢?
2 空中采矿机的构造及工作原理
2.1 空中采矿机的基本结构
目前在各大旅游景区我们可以广泛的看到空中缆车、吊兰的应用,设想将这种运输方式应用于露天采矿业,改变现有的生产工艺,可以大幅缩减露天矿的运营成本、降低安全压力。
2.2 空中采矿机的工作原理
2.2.1 工作原理
首先需要基建4个巨型主支撑杆,2个设置在采场推进方向原地形处,2个设置在排土场最高平盘。采场与采场、排土场与排土场的主支撑杆用固定索道连接,在采场与排土场的固定索道上建立移动操作室用于连接移动索道。移动索道上建立伸缩索道用于连接主勺斗。主勺斗由操作室,伸缩辅助勺斗,伸缩索道组成。其中固定索道以及移动索道均由浮力装置支撑。
爆破的岩石或者矿物通过伸缩辅助勺斗或者电铲直接拉运至主勺斗。主勺斗通过移动索道将剥离物料从采场运输至排土场的各平盘。矿物或者煤运输至破碎站。空中采矿机工作原理如图3所示。
2.2.2 一次作业的实例介绍
采场最上部一个台阶称为第1台阶,以第1台阶一次作业过程做为事例进行讲解。固定索道上的移动操作室同时滑行至第1台阶的最上部,伸缩索道下放勺斗至待采掘位置,电铲采掘物料,供给伸缩辅助勺斗,辅助勺斗将物料逐步装载至主勺斗。装满后伸缩索道提升勺斗,通过移动索道运输至排土场,进行高密度码堆排土。如此循环往复、连续的作业。
在第1台阶作业的同时,其它台阶同时作业,形成立体、循环的作业场面。煤或者矿物可以通过勺斗运输至破碎站。单次作业的实例图如图4、第1台阶平面图如图5所示。
主勺斗也可以直接通过辅助勺斗进行采掘,节约电铲的投入。辅助勺斗可以参考轮斗的勺斗、铲头,将物料直接采掘、运输至主勺斗,形成集采掘、运输、排土为一体的空中采矿设备。
2.3 优点和积极效果
矿区内矿体或矿化体严格受NNW向断裂控制,金矿体或矿化体均赋存在该组断裂带中,在平面上成群成组平行带状排列,尖灭侧向展布,而且矿体往往有延深大于延长的特征。矿体的分布可能与区内经历了多期次构造、岩浆活动有关,构造运动导致岩石受应力作用强弱不同,岩石脆性变形和岩石孔隙度不同,形成规模各异构造带,而岩浆活动促使分散于地层中的Au在热液作用下活化迁移至有利部位(断裂带膨大、拐弯、分支复合部位)富集形成矿体。
82例患者中,重度狭窄与中度狭窄的共18例,占22.0%,其中颈动脉严重狭窄的患者共5例,占6.1%;中度狭窄的共14例,占17.1%。下肢动脉疾病、冠心病、糖尿病、高血压的颈动脉狭窄占比分别为14.3%、6.7%、0%、5.7%,其中糖尿病颈动脉狭窄的患病率最低。
要坚决贯彻中央和省委关于严明机构改革纪律的要求,把政治纪律、组织纪律、编制纪律、干部人事纪律、财政纪律、保密纪律等作为不能触碰的红线,不讲条件,不打折扣,不搞变通,确保政令畅通,令行禁止。
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图3 空中采矿机的工作原理
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图4 单次作业的实例图
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图5 第1台阶平面图
2.4 实施方式举例
在新开设的露天矿,基建期结束后可以建设空中采矿机连续剥离以及出矿。主支撑杆的移设时间需要通过成本对比计算。根据露天矿的规模建造设备的大小,预计本设备既可以应用于神华黑岱沟露天矿及哈尔乌素露天煤矿等巨型露天矿,也可应用于小型露天矿。
露天矿的主要成本来自卡车运输,采用空中采矿机可以不用卡车运输,连续作业;大幅缩减露天矿的用工数量,打造机械化、自动化、数字化的新型矿山;采矿效率将大幅提升,缩减工作时间;不用预留端帮运输道路,最大限度地将矿区境界内的矿物采出;运输、排土成本预计会大幅降低。此设备的安全性更高,大幅降低露天矿的安全压力[6]。
3 经济效益分析
空中采矿机通过电力驱动,运输成本较卡车大幅降低。通过空中直线运输,运距大幅缩减;排土通过空中直接排弃至排土场各平盘,进行高密度码堆作业,可以节约推土机的资金投入;采场坡道布设少,道路维护费用将最大化的缩减,其它辅助性投入最大化的降低。总体分析,空中采矿机的经济效益明显[7]。
4 结 语
2)运输设备。汽车运输属间断运输,主要设备是矿用自卸汽车。优点:机动灵活、转弯半径小、运输组织简单、爬坡能力强、基建量小、建设速度快。缺点:运输成本高、经济运距短、维修复杂、受气候影响大、深露天矿大气污染。适用条件:地形、矿床产状复杂、矿床分散、选采要求高、建矿要求快、分区开采、联合运输。
3)排土。排土设备主要用履带式推土机,如图1所示。
将HPV16 E6 shRNA3三个样本转染SiHa细胞干扰HPV16 E6表达后,采用RT-PCR检测发现SiHa细胞中PRDM5表达水平,较对照组上调,2-△△CT分别为1.414214和1。
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医院以ICD10病种分类为基础,以DRGs理论及改革成效为指导,通过各职能科室与临床的细致沟通,最终搭建起覆盖全院已开展的近2000个病种的分析体。
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新一代信息技术的新趋势。一是互联网技术层面,固网基础设施的改进、5G 移动通信网络将于2019 年底开始规模商用,使得互联网带宽显著提高;二是局域网层面,可靠性更高的WiFi 基础设施实现无间断移动连接;三是终端技术层面,5G 终端预计将与2019 年底批量上市,Cloud VR 将处理能力转移至云端,“瘦终端”VR 设备普及,降低了用户的硬件成本;四是学习体验层面,Cloud VR 技术带来了沉浸式学习体验,“瘦终端”VR 设备极大改善了学习体验,使学习者通过高度参与互动、演练而提升技能。
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