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摘要：本文阐述了大型露天煤矿开采工艺发展现状的相关内容，对各种开采工艺形式进行了比较分析，并且提出了单斗自移式破碎站开采工艺的应用前景。
关键词：露天煤矿 原煤 土石方
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：
1概述
大型露天煤矿涉及的核心问题，就是大量原煤和土石方的移运。目前我国30.0Mt/a级露天煤矿，物料移运量为：原煤量30.0Mt/a，土石方量220.0～270.0Mt/a。如此巨大的移运量，用什么方式移运，这就是采用什么工艺问题。露天煤矿工艺发展到20世纪进入到辉煌时期，从单斗—铁道工艺、单斗—卡车工艺、轮斗—带式输送机连续工艺、拉斗铲无运输倒堆工艺、单斗—卡车—固定（半固定）破碎站—带式输送机半连续工艺，演变到到近期的单斗—卡车—可移式破碎机—带式输送机半连续工艺和单斗—自移式破碎机—带式输送机半连续工艺。工艺是与社会发展和经济技术水平相适应的，结合我国露天煤田埋藏特点、国内外露天矿开采工艺发展水平，以及世界范围内石油供应能力发展趋势分析，我们认为单斗—自移式破碎机—带式输送机半连续工艺是今后我国露天煤矿最主要工艺之一。它几乎不受煤、岩软、硬及气候条件的限制，适合深大露天煤矿的长距离运输，“以电代油”降低露天矿开采成本。
2 大型露天矿山开采工艺及发展现状
（1）单斗铁道开采工艺
我国自上世纪50年代开始，分别在抚顺西露天、阜新海州和新丘露天、河南义马、平庄西露天、新疆哈密等露天矿相继应用，设计生产能力90~300万吨/年。由于该系统规模效益差、基建工程量大、初期投资高、生产运营成本高等原因，该工艺目前已被弃用。
（2）单斗卡车开采工艺
我国自上世纪70年代起，首先在金属矿山开始应用，但卡车吨位较小，一般在32吨以下，如鞍钢的齐大山、大孤山、本钢南芬、弓长岭、首钢水厂等。自本世纪80年代开始，以平朔安太堡露天矿（24立方米电铲、154吨卡车）为代表的单斗卡车开采工艺，使我国露天开采工艺上了一个新台阶，实现千万吨级生产规模，并被广泛应用。如安太堡、安家岭、霍林河、伊敏河、准格尔、神华北电胜利一号、大唐东二等。该工艺系统灵活可靠、生产效
率高、初期投资较小，但易受运距、油料、轮胎等运营成本增大因素不利因素制约。
（3）轮斗连续开采工艺
我国自上世纪90年代开始，分别在元宝山、小龙潭、准格尔等露天矿剥离系统有所应用，该系统具有自动化连续开采、效率高、运营成本低等优点，但受岩石硬度、气候条件、轮斗切割力以及设备重量大，投资大等因素制约，至今未被广泛应用。
(4) 拉斗铲倒堆开采工艺
我国仅在2006年在准格尔黑岱沟矿有一套应用，设计能力2400万方/年。该工艺具有设备能力大、生产效率高、运营成本低、有利于内排等特点。但设备庞大、机动性差、设备投资高，而且受煤层赋存条件制约。
(5) 露天采矿（刨采）机开采工艺
我国仅在2008年神华北电露天矿开始实验性应用，设计能力800t/h。该工艺具有设备移动灵活、简化了破碎环节、设备重量轻、投资小等特点，但该开采工艺及设备尚缺乏大量应用实例检验。
(6) 单斗卡车半固定式破碎站开采工艺
我国自上世纪80年代开始在露天煤矿采煤系统中相继被广泛采用，如安太堡、安家岭、霍林河、伊敏河、准格尔、神华北电胜利一号、大唐东二、鞍钢齐大山、大孤山、本钢南芬、弓长岭、首钢水厂等。
该工艺系统具有效率高、可降低运营成本低并对减少卡车运距、实现半连续生产起到积极的推进作用，但存在移设周期长、欠灵活、破碎站建设投资大等不足。
(7) 单斗可移式破碎站开采工艺
近年来该系统分别在小龙潭露天矿、大唐东二应用。该破碎系统可直接布置在工作面上，最大程度地减少了卡车运距，实现半连续开采，简化破碎站的基建环节，且设备投资较低，同时比单斗卡车+半移动破碎站移设更简单灵活。但可移式破碎站移设时仍需依赖其它运输设备。
(8) 单斗自移式破碎机开采工艺
该工艺系统近年来在国际上开始应用，我国在2008年伊敏河露天矿首次使用，设计能力3000t/h。单斗自移式破碎机開采工艺系统减少了卡车运输环节，实现了全系统电力驱动、能源单一、以电带油的目的，同时具有设备生产能力大、自动化程度高、移设灵活方便等特点。目前已在大唐东二、白音华二、三矿等剥离系统设计中采用，具有广泛的应用前景。但由于该工艺及设备仅有英国MMD公司、德国克虏伯公司有少量应用实例，致使设备投资高，且一些制造技术环节尚待完善，影响了单斗自移式破碎站开采工艺系统的推广应用。因而开发具有自主知识产权的国产单斗自移式破碎站设备成为当务之急，此举不仅可以大幅度降低设备投资，也为促进我国装备制造业在露天开采领域的发展提供了良机。
3 国内外发展现状及趋势
单斗+自移式破碎机+带式输送机半连续工艺系统，目前澳大利亚古涅拉露天煤矿有一套系统已投入使用4年；加拿大suncor油砂矿有两套系统投入使用1年；我国伊敏河露天煤矿有一套系统投入使用2年；我国内蒙白音华露天煤矿已经订购4台自移式破碎机，两年后这4套系统将投入使用。露天开采由于受规模效益的驱使，国内外露天矿山的生产能力日趋大型化，自移式破碎机能力在5000t/h及以上规格的设备有广阔的市场。
4 重大意义
（1）该工艺的国产化开发研制，可节约大量燃油；
（2）改善原有工艺的高成本；
（3）主要设备国产化可大幅度减少设备投资，并且为我国装备制造业在露天开采领域的发展提供了良机；
（4）改善露天矿山企业的经济面貌；
（5）使我国露天采矿业技术发展水平步入世界先进行列；
（6）使我国的装备制造业上升到世界先进水平。
5 结论
单斗+自移式破碎机+移置式带式输送机半连续开采工艺，具有适应不同矿产条件、开采效率高、设备动力驱动实现“以电代油”等特点，可以显著降低开采成本并减少环境污染，不受气候条件限制等突出优点，成为全球范围内大型露天矿山开采的主选工艺。
参考文献
[1] 孟宪臣,采煤概论[M].北京：煤炭工业出版社,2010
[2] 边蔚锜,我国大型露天煤矿设备选型使用情况及发展趋势[J].北京：中国煤炭,1995.
[3] 车兆学,刘勇.露天煤矿半连续开采工艺及应用技术研究[M].北京：中国矿业大学出版社，2010
[4] 郭昭华,拉斗铲工艺在神华集团露天矿区的应用研究[A].现代化露天开采与可持续发展—全国露天采矿技术学术交流会论文集[C].2005年
关键词：露天煤矿 原煤 土石方
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：
1概述
大型露天煤矿涉及的核心问题，就是大量原煤和土石方的移运。目前我国30.0Mt/a级露天煤矿，物料移运量为：原煤量30.0Mt/a，土石方量220.0～270.0Mt/a。如此巨大的移运量，用什么方式移运，这就是采用什么工艺问题。露天煤矿工艺发展到20世纪进入到辉煌时期，从单斗—铁道工艺、单斗—卡车工艺、轮斗—带式输送机连续工艺、拉斗铲无运输倒堆工艺、单斗—卡车—固定（半固定）破碎站—带式输送机半连续工艺，演变到到近期的单斗—卡车—可移式破碎机—带式输送机半连续工艺和单斗—自移式破碎机—带式输送机半连续工艺。工艺是与社会发展和经济技术水平相适应的，结合我国露天煤田埋藏特点、国内外露天矿开采工艺发展水平，以及世界范围内石油供应能力发展趋势分析，我们认为单斗—自移式破碎机—带式输送机半连续工艺是今后我国露天煤矿最主要工艺之一。它几乎不受煤、岩软、硬及气候条件的限制，适合深大露天煤矿的长距离运输，“以电代油”降低露天矿开采成本。
2 大型露天矿山开采工艺及发展现状
（1）单斗铁道开采工艺
我国自上世纪50年代开始，分别在抚顺西露天、阜新海州和新丘露天、河南义马、平庄西露天、新疆哈密等露天矿相继应用，设计生产能力90~300万吨/年。由于该系统规模效益差、基建工程量大、初期投资高、生产运营成本高等原因，该工艺目前已被弃用。
（2）单斗卡车开采工艺
我国自上世纪70年代起，首先在金属矿山开始应用，但卡车吨位较小，一般在32吨以下，如鞍钢的齐大山、大孤山、本钢南芬、弓长岭、首钢水厂等。自本世纪80年代开始，以平朔安太堡露天矿（24立方米电铲、154吨卡车）为代表的单斗卡车开采工艺，使我国露天开采工艺上了一个新台阶，实现千万吨级生产规模，并被广泛应用。如安太堡、安家岭、霍林河、伊敏河、准格尔、神华北电胜利一号、大唐东二等。该工艺系统灵活可靠、生产效
率高、初期投资较小，但易受运距、油料、轮胎等运营成本增大因素不利因素制约。
（3）轮斗连续开采工艺
我国自上世纪90年代开始，分别在元宝山、小龙潭、准格尔等露天矿剥离系统有所应用，该系统具有自动化连续开采、效率高、运营成本低等优点，但受岩石硬度、气候条件、轮斗切割力以及设备重量大，投资大等因素制约，至今未被广泛应用。
(4) 拉斗铲倒堆开采工艺
我国仅在2006年在准格尔黑岱沟矿有一套应用，设计能力2400万方/年。该工艺具有设备能力大、生产效率高、运营成本低、有利于内排等特点。但设备庞大、机动性差、设备投资高，而且受煤层赋存条件制约。
(5) 露天采矿（刨采）机开采工艺
我国仅在2008年神华北电露天矿开始实验性应用，设计能力800t/h。该工艺具有设备移动灵活、简化了破碎环节、设备重量轻、投资小等特点，但该开采工艺及设备尚缺乏大量应用实例检验。
(6) 单斗卡车半固定式破碎站开采工艺
我国自上世纪80年代开始在露天煤矿采煤系统中相继被广泛采用，如安太堡、安家岭、霍林河、伊敏河、准格尔、神华北电胜利一号、大唐东二、鞍钢齐大山、大孤山、本钢南芬、弓长岭、首钢水厂等。
该工艺系统具有效率高、可降低运营成本低并对减少卡车运距、实现半连续生产起到积极的推进作用，但存在移设周期长、欠灵活、破碎站建设投资大等不足。
(7) 单斗可移式破碎站开采工艺
近年来该系统分别在小龙潭露天矿、大唐东二应用。该破碎系统可直接布置在工作面上，最大程度地减少了卡车运距，实现半连续开采，简化破碎站的基建环节，且设备投资较低，同时比单斗卡车+半移动破碎站移设更简单灵活。但可移式破碎站移设时仍需依赖其它运输设备。
(8) 单斗自移式破碎机开采工艺
该工艺系统近年来在国际上开始应用，我国在2008年伊敏河露天矿首次使用，设计能力3000t/h。单斗自移式破碎机開采工艺系统减少了卡车运输环节，实现了全系统电力驱动、能源单一、以电带油的目的，同时具有设备生产能力大、自动化程度高、移设灵活方便等特点。目前已在大唐东二、白音华二、三矿等剥离系统设计中采用，具有广泛的应用前景。但由于该工艺及设备仅有英国MMD公司、德国克虏伯公司有少量应用实例，致使设备投资高，且一些制造技术环节尚待完善，影响了单斗自移式破碎站开采工艺系统的推广应用。因而开发具有自主知识产权的国产单斗自移式破碎站设备成为当务之急，此举不仅可以大幅度降低设备投资，也为促进我国装备制造业在露天开采领域的发展提供了良机。
3 国内外发展现状及趋势
单斗+自移式破碎机+带式输送机半连续工艺系统，目前澳大利亚古涅拉露天煤矿有一套系统已投入使用4年；加拿大suncor油砂矿有两套系统投入使用1年；我国伊敏河露天煤矿有一套系统投入使用2年；我国内蒙白音华露天煤矿已经订购4台自移式破碎机，两年后这4套系统将投入使用。露天开采由于受规模效益的驱使，国内外露天矿山的生产能力日趋大型化，自移式破碎机能力在5000t/h及以上规格的设备有广阔的市场。
4 重大意义
（1）该工艺的国产化开发研制，可节约大量燃油；
（2）改善原有工艺的高成本；
（3）主要设备国产化可大幅度减少设备投资，并且为我国装备制造业在露天开采领域的发展提供了良机；
（4）改善露天矿山企业的经济面貌；
（5）使我国露天采矿业技术发展水平步入世界先进行列；
（6）使我国的装备制造业上升到世界先进水平。
5 结论
单斗+自移式破碎机+移置式带式输送机半连续开采工艺，具有适应不同矿产条件、开采效率高、设备动力驱动实现“以电代油”等特点，可以显著降低开采成本并减少环境污染，不受气候条件限制等突出优点，成为全球范围内大型露天矿山开采的主选工艺。
参考文献
[1] 孟宪臣,采煤概论[M].北京：煤炭工业出版社,2010
[2] 边蔚锜,我国大型露天煤矿设备选型使用情况及发展趋势[J].北京：中国煤炭,1995.
[3] 车兆学,刘勇.露天煤矿半连续开采工艺及应用技术研究[M].北京：中国矿业大学出版社，2010
[4] 郭昭华,拉斗铲工艺在神华集团露天矿区的应用研究[A].现代化露天开采与可持续发展—全国露天采矿技术学术交流会论文集[C].2005年