哈尔乌素露天煤矿扩能改造技术应用

哈尔乌素露天煤矿扩能改造技术应用

张利军

（神华准池铁路有限责任公司，山西 朔州，036000）

摘 要：2011年是哈尔乌素露天煤矿生产扩能过渡年，生产任务非常艰巨。本

文通过对哈尔乌素露天煤矿扩能改造前后主要设备对比，分析了完成生产任务面临的困难及原因，通过历年主要生产指标完成情况及2011年指标的测算，提出了提高效率完成2011年生产任务的主要技术措施。

关键词：生产任务 指标 效率 技术措施

中图分类号： 文献标识码：A 文章标号：2012-3.5-048

1 概述

哈尔乌素露天煤矿位于内蒙古准格尔旗境内，隶属于中国神华哈尔乌素煤炭分公司，是我国自行设计、自行施工的特大型露天煤矿，是国家“十一五”重点建设煤矿之一。哈尔乌素露天煤矿地表境界南北宽7.03km，东西长9.59km，占地面积约67.17km2，全矿平均剥采比6.658m3/t，可采原煤储量17.3亿t，年设计生产原煤2000万t，设计服务年限79年。矿山煤炭储量丰富，煤层埋藏深度平均105m，可采煤层厚度平均为28.8m，其煤质为中灰、低硫、特低磷、高挥发分、中高发热量及灰熔点高的优质动力煤。目前，哈尔乌素露天煤矿和毗邻的黑岱沟露天煤矿将进行扩能改造工程，设备投资已高达数十亿元，两矿的总生产能力将达到6000万t；扩能改造后，哈尔乌素露天煤矿2011年计划生产原煤2800万t，2012年预计原煤生产能力3100万t，配套同等规模的选煤厂、全长17.8km的铁路专用线以及坝系防洪工程。

哈尔乌素露天煤矿采用先进生产工艺，选用设备达到国际一流，部分设备达到世界顶级水平。设计选用综合开采工艺，6煤顶板45m以上土、岩层采用单斗—卡车开采工艺，6煤顶板以上45m岩层采用吊斗铲倒堆开采工艺，后由于工艺优化调整及扩能改造等因素，实际土、岩层剥离全部采用单斗—卡车开采工艺。煤层采用单斗—卡车开采工艺。哈尔乌素露天煤矿2000万t规模及扩能到3100万t规模主要设备情况见表1。

表1 2000万t/3100万t扩能前后主要设备对比表

哈尔乌素露天煤矿项目建设自2006年5月正式开工建设，项目包含年产原煤2000万t露天矿及地面生产系统、煤炭洗选、机修设施、供电、供水、供暖等配套工程。经过两年建设，于2008年年底正式投入试生产。2008年年初正式成立哈尔乌素露天煤矿。在新单位、新人员、新设备、新管理模式的条件下，克服操作人员无经验、管理人员不足的实际困难，一边搞基本建设，一边生产，哈

尔乌素露天煤矿当年一举生产原煤708万t；进入2009年，生产任务突增，全矿上下齐心协力，努力协调项目建设中征地搬迁诸多不利因素，全年实现生产原煤1552万t；2010年，在生产设备能力不足的情况下，不断挖掘潜能，到年底顺利达产，产能达到2167万t，超设计能力167万t。随着神华战略发展要求，要实现五年经济总量翻番的总体目标，准格尔煤田露天煤矿产能必须大幅提升，黑岱沟、哈尔乌素两矿扩能迫在眉睫，打造亿吨矿区成为必需。2011年哈尔乌素露天煤矿生产任务原煤2800万t，2012年在此基础上要完成生产原煤3100万t扩能基本建设任务。

2 完成任务面临困难

进入2011年，整个采场采掘推进方向逐步由南北向东西转向，采场工作面、运输通道、供电方向、内排方式等均发生变化，露天矿受转向、扩能的双重影响，面临的形势非常严峻。主要表现在以下几个方面：

（1） 在3100万t扩能计划中，既有扩能带来的基建剥离量的增加，又有产量超设计能力带来的采剥总量的增加，因此年采剥总量增加比例较大；而扩能设备到货周期长，到2011年末到2112年初才能全部投入使用；采剥量增加与设备不足直接影响全矿剥离采煤任务的完成。

（2） 哈尔乌素露天煤矿2000万t产能规模设计选用设备能力不足，而且后续吊斗铲工艺取消，导致矿在2011年安全生产方面突显设备能力不足的矛盾。

（3） 扩能采剥总量增加，外排土场容量受限，内排土场容量不足，排弃受到极大的影响。

（4） 采掘工作面转向，工作平盘、运输通道、供电线路等生产准备条件劣化，限制了产能提升。

（5） 部分扩能设备到货后，由于工作面转向和采场工作线扩展不足，设备工作面受限，摆布困难，同一台阶可能要安排3～4台铲作业，供电困难，走铲增加，调整增加，直接影响生产能力和生产安全。

（6） 运输环节在2011年将成为最薄弱环节，卡车数量不足，将影响剥离量的完成。有以下几个原因：

① 扩能卡车全年投入数量较少，仅不到30台；投入生产时间较晚，平

均只有4个月运行时间。

② 排土场容量不足，只能拉远排高，增加了卡车运距，卡车数量相对

不足加剧。最远运距达到6.4Km。

③ MT5500本身质量问题造成停机和出动率低。

（7） 扩能后设备增加，人员也相应增加，新的学员达到熟练操作需要一个过程，因此，这些新的操作人员在产量、安全、标准化作业等方面将面临非常严峻的挑战和考验，对完成2011年安全生产各项指标有一定影响。

（8） 穿采设备能力不足，制约爆破进度。

（9） 由于工作面转向，现场工作线成“L”形，同时增加两家外围施工单位计10台供电设备，供电线路复杂，供电困难。

（10） 扩能要扩展工作面长度，剥离量增加，卡车运距将延长。 （11） 征地拆迁遗留问题，影响端帮公路形成，导致运输干线不畅通，生产运输成本增加。

3 历年主要生产指标情况及2011年指标预测 3.1 2008年至2011年生产任务指标（见表2）

2008年至2011年度生产任务指标对照表

3.2 2009年至2010年主要设备生产技术指标（见表3）

表3 2009年至2010年主要设备生产技术指标对照表

3.3 2011年完成生产任务主要设备生产技术指标测算（见表4）

3.4指标分析后得出的结论

2011年哈尔乌素露天煤矿生产剥采比（不含内剥离）5.04m3/t；生产剥离综合运距3389m；原煤运距4262m；煤岩自营综合运距3754m。通过上面的数据可以得出自营设备实际生产能力情况： 3.4.1 穿爆设备能力

剥离钻机年进米992500m，计划1140700m，全年缺口在148200m，考虑到生产均衡性，上半年估计缺口应该在230350m，下半年能力满足生产要求。采煤钻机年进米455000m，计划417000m，能力稍有富余，考虑到生产均衡性，上半年估计缺口应该在18500m。通过提高效率或者利用社会力量应该可以解决。 3.4.2 采剥设备能力

土岩剥离电铲年能力8600万m3，计划8300万m3，能力有富余。采煤挖掘机年能力2400万m3，计划2000万m3，能力有富余。 3.4.3 卡车运输能力

土岩剥离运输年能力6815万m3，考虑到矿外围运输设备100t卡车25台，

估计年能力在1500万m3，因此剥离总量受到卡车能力的限制只能完成8300万m3。原煤运输年能力2016万m3，计划2000万m3，能力略有富余。 3.4.4 排土及辅助设备能力

扩能设备到货及时，不受影响。

针对扩能设备到货慢、设备能力不足、产能提升快的基本事实，通过历年生产任务指标、技术指标分析对比，运输设备、穿爆设备在2011年上半年严重不足，制约生产，但是，只要思想上认清形势、坚定信心、迎难而上，实际工作中提前准备、优化组织、合理安排、克服困难、保障安全，既定的目标是可以实现的。

4 2011年提高效率完成任务的主要技术措施

2011年哈尔乌素露天煤矿面临扩能建设和产量大幅提升的双重压力，既要快速扩能，又要持续超能力提产，这样矛盾的煤炭生产局面摆在哈尔乌素露天煤矿每位管理人员面前。面对这样的挑战，既不能畏惧安全生产压力，又要想方设法又好又快地完成扩能建设，因此，通过以上对矿面临困难全面分析，对矿生产装备技术指标详细研究，采用如下扩能改造技术措施能够保质保量、顺利地完成安全生产建设任务。

（1） 不断优化工作面布置，及时调整不同剥离位置的推进强度，优化采场剥离运输路线，合理规划内外排方案，降低运距，最大限度缓解运输能力不足对生产的影响。

（2） 针对采场转向难题，与设计、科研单位共同研究，采取打通东端帮内排通道释放部分内排空间，缓解内排空间不足、运距远和车辆不足的矛盾。 （3） 超前预想，提前准备，考虑两年后的采剥空间关系，利用社会力量超前剥离。特别是重视社会外围施工力量，在时空关系、安全允许的条件下，抢时间抓进度，增加剥采量，抵消矿生产能力缺口，逐步消化扩能带来的基建剥离增量。 （4） 科学组织生产，最大限度压缩非作业时间（交接班时间、点检时间等），考虑实施四班两倒（8:00-0:00,0:00-8:00）工作方式。

（5） 加强设备管理，充分调动全员管理设备的积极性，以包机制为形式展开工作，最终达到降低故障率、提高设备可出动率的目的。

（6） 加强检修力量和物资储备，合理安排维护保养和检修，尽可能缩减检修时

间和待修时间。

（7） 强化职工技术业务培训，提高职工熟练操作设备的技能，保证人人正确操作设备，最大程度降低设备故障，提高单位时间装车能力，从而提高产量。 （8） 加强生产系统调度，尤其是重点合理匹配车铲数量，减少电铲待车时间，尽可能提高卡车的实动率。

（9） 加强协调联系，争取稳妥做好搬迁户思想工作，杜绝搬迁户人为因素造成的停产和生产中断。

5 结束语

先进的生产工艺和一流的技术装备，大批高素质的工程技术人员和超前的管理经验，秉承“诚实、正直、敬业、创新”的企业精神，哈尔乌素露天煤矿自投入试生产以来就在不停的创造奇迹。通过合理调整采场空间位置、优化采场运输道路布置、加强安全生产建设、创新现场严细管理等手段和措施，2011年扩能过渡年艰苦奋战过后，2012年哈尔乌素露天煤矿顺利完成扩能达产的目标，昂首阔步，向着“中国第一，世界一流，高产高效样板露天煤矿”的目标进军！

作者简介：张利军（1968.9 -），高级工程师，2011年10月前任哈尔乌素煤炭分公司哈尔乌素露天煤矿副矿长，现工作于神华准池铁路有限责任公司，担任物资设备部经理。 联系电话 [1**********] 邮箱：[email protected] 邮编：036000

详细邮寄地址：山西省朔州市振华东街46号华源国际大厦

神华准池铁路有限责任公司物资设备部