露天矿工作面(working face of open-pit)是指采掘矿岩体或爆堆装运的工作场所。
工作面参数以其使用的采掘设备不同而异。挖掘机工作面参数主要包括工作面高度、采掘带宽度和采区长度。挖掘无需爆破的矿岩时,工作面高度即是台阶高度,需要爆破矿岩的工作面高度指爆堆高度。工作面高度不应小于挖掘机推压轴高度的三分之二,其上限考虑采装作业安全,视矿岩破碎程度而异。中国安全规程规定。爆堆高度不应超过挖掘机最大挖掘高度的1.5倍。采掘带宽度是挖掘机一次采掘的宽度,采区长度又叫挖掘机工作线长度,铁路运输一般不小于400m。按挖掘物料条件不同,采掘工作面又分为简单工作面和复杂工作面。当工作面内的物料具有相同性质时称简单工作面,如果物料具有矿岩相间或矿石类型、品级不同时称复杂工作面,在此条件下常常采用特殊的采装作业方法。
我国正在开发的露天矿剥离多采用单斗-卡车间断工艺,采为实现电铲的双面装车、方便设备穿行道路,通常都使用电缆桥。电缆桥是露天矿山的一种辅助设施,合理的使用电缆桥可以使电铲的采装效率提高20%。
露天矿使用电缆桥主要是为了实现电铲的双面装车、方便设备穿行道路、防止设备碾压电缆。露天矿常用的电缆桥有地桥和天桥两种形式,天桥又分为整体式和分体式两种类型。其中整体式电缆桥安全可靠,但架设、移动不便,分体式电缆桥架设、移动方便、维修简单,但主绳容易磨损,且当张力不够时电缆垂度增大,容易发生卡车刮碰电缆桥的事故。
电缆桥摆放位置不合理,如摆放在坡底、转弯处、电缆桥距离电铲太近或者相邻两个电缆桥距离太近,都会对卡车运行不利,容易出现卡车刮碰电缆桥的事故,导致卡车、电缆桥或电缆的损坏,甚至是停电影响正常的生产作业。
同时随着剥采工程的不断推进,电缆桥距离电铲越来越远,如不及时移设电缆桥,会使电铲电缆移动困难,给生产作业造成不便。因此应随着工作面的不断向前推进及时移设电缆桥,对不用的电缆桥及时搬离道路。
(1)国内尚无电缆桥的安置位置和移设步距的相关研究。通过理论研究,科学确定电缆桥的安置位置和移设步距能够充分发挥电缆桥的作用,显著提高电铲效率,节约生产成本;
(2)电缆桥的安置位置必须保证安全高效生产,移设步距的确定既要经济合理,又要技术上可行。只从经济因素考虑,移设步距越大单位移设成本越小,但移设步距的确定还要考虑电铲尾线长度以及工作线长度,应综合考虑确定电缆桥的移设步距;
(3)通过计算确定安太堡露天煤矿部分台阶电缆桥的初始安置位置为沿工作线方向上距离端帮转弯处30m,距离电铲76m,垂直工作线方向上距离挡土墙5m处,电缆桥移设步距为64m,与露天矿生产实际相符,证明了方法的可靠性。