改进排土工艺提高台阶高度

<正> 露天矿的主要生产环节为穿爆、采装、运输、排土。在排土生产中,排土场的台阶高度是排土场的主要参数之一,是排土场受土能力大小的重要因素。而排土台阶的高度又要依据排土场的类型,排弃岩石的性质和排土场地基的稳定程度等条件来确定。山坡型排土场能利用地形自然高差建造,基底也比较稳固,故其台阶高度比平地排土场要高。排弃坚硬的岩石于基底稳固的场地,排土台阶高度就可以高些。当排弃物过分潮湿;含有大量的粘土质软岩;排弃场地为表土层很厚的山坡、地下水位较高的平地、积水的洼地时,排土场的台阶高度就不能过高。为了减少占地或不占耕地,排土场应尽可能建在山地,应尽可能增大排土台阶的高度和采用多层排土。     

露天矿排土运输优化的最优排土堆置体搜索算法研究

为寻求露天矿采场各时期剥离岩土排放的最小运输费用,提出了最优排土堆置体概念,即排土场内所有能够容纳某时期采场所剥离岩的区域中总运距最小的区域,将求解最小排土运输费用的问题转化为求排土运输过程中岩土块体最小运距的问题,通过最优排土堆置体搜索算法,依次在排土场内搜索出各生产时期待剥离岩土的最优排土堆置体,最优排土堆置体所处区域即为采场相应时期所剥离岩土的最优排放区域。     

露天矿背斜区内排土场边坡基底处理方式优选研究

露天矿内排土场边坡的稳定是露天矿顺利生产的重要保障,而排土场基底的岩层赋存条件是影响排土场边坡稳定性的重要因素。安家岭露天矿开采进入背斜影响区,现有内排空间无法满足排土需求,需要在背斜区进行排土。为解决露天矿背斜倾角较大区域倾斜基底排土场稳定性问题,以安家岭露天矿内排土场为研究对象,提出了针对背斜区倾斜基底进行处理的3个方案:基底麻面爆破处理,跟踪排弃台阶坡脚处拉抗滑沟处理以及背斜区倾角12°位置留设抗滑煤柱;使用Geo-studio软件Morgenstern-Price法研究在不同基底处理方式下进行背斜区单台阶跟踪排土,排土台阶的滑移模式以及稳定性变化情况。通过计算各个方案的经济成本,跟踪排土台阶稳定性系数以及背斜区域的单位排土量,构建了成本、稳定性系数、排土量3个评价指标,采用基于熵权TOPSIS法对所选指标进行加权,并根据方案与理想解的贴近度大小确定基底处理的最佳方案。研究结果表明:背斜区单排土台阶滑移模式为以排弃台阶坡顶至排弃物料内部的圆弧滑面为侧滑面,以沿着基底平面为底部滑面的切层-顺层滑动;相同排弃参数的排弃台阶,在基底坡度从陡变缓的过渡区域,排土台阶的基底平面接近于圆弧面,且单台阶排弃量增加,台阶稳定性发生突变,安全系数较上部台阶显著降低;通过基于熵权TOPSIS法对3个方案进行优选,确定麻面爆破方案为基底处理的最优方案。     

露天煤矿排土场边坡稳定性分析与治理技术

为了掌握阴湾排土场边坡变形破坏规律,基于边坡地质资料和现场地表GPS位移监测结果,运用FLAC3D数值模拟软件分析了阴湾排土场边坡变形破坏机理。结合工程实践,分析了在滑坡区域继续排土对边坡稳定性的影响,并通过对2种排土压脚方案下边坡稳定性进行极限平衡分析,提出阴湾排土场滑坡治理措施及后续排土方案,治理后的阴湾排土场2个典型剖面的稳定性系数分别达到1.24、1.38,满足稳定性储备要求。结果表明:结合稳定性分析及工程实际综合考虑后的排土压脚方案对边坡的治理效果较好,对于指导后期排土工作和同类型矿山排土场边坡稳定治理具有指导意义。     

复杂基底排土场排土机及升段工艺创新

为了提高布沼坝露天矿龙桥排土场半连续排土系统的可靠性,保证露天矿剥离运输产生能力,创新设计了排土机排土工艺升段物料分流系统,利用废旧卡车制作自移式带式输送机,有效增大了排土机的排土半径。整个创新方案简化了山坡排土场复杂地形排土机排土工艺升段方法,大幅提高了系统的有效作业时间,减少排土机排土线初始工程量,节约了生产成本。     

露天胶带排土最大段高及排土机安全距离的确定

针对国内矿山排土场胶带排土机广泛使用的现状,为最大限度地发挥排土机的排岩能力,减少排土机轨道的移动次数,降低矿山生产成本,对胶带排土最大段高和胶带排土机距排土场坡顶线的安全距离进行研究分析。通过对基础资料研究及渗流稳定性分析、抗滑稳定性分析,并采用FLAC^3D对某露天矿排土机的安全距离进行了模拟研究,通过工况分析确定了设备载荷作用下排土场台阶边坡的潜在垮落形式,建立了该露天矿排土机排弃台阶的安全距离模型,数值模拟结果表明,排弃台阶高度为75 m时,排土机的安全距离不小于10 m。最后结合经验,综合确定排土机排土的最大台阶高度和排土的安全距离,对铁矿胶带排土生产具有指导意义。     

扎哈淖尔露天矿半连续系统移设方案研究

通过对扎哈淖尔露天矿半连续工艺2种移设方案对比研究,将半连续排土系统与单斗-卡车工艺作业区域进行合理化分配,增加了有效内排空间,降低了生产成本,提高了经济效益。     

基于FLAC露天矿山内排土场稳定性数值模拟

以马钢某矿为工程背景,针对内排土场的稳定性情况,在考察排土场所处工程地质环境的基础上,利用FLAC数值模拟分析法对内排土场进行稳定性分析。在排土场堆积过程中,排土处最大主应力差随着排土高度的增加,岩土体破坏区域不断加大;达到终排设计高度后,排土场内部由于排土场和基岩的剪切和土体内部自重固结产生了塑性破坏和剪切滑动面。     

胶带机排土带宽度的参数优化

分析胶带排土机排土带宽参数特征, 提出用稳定性分析方法确定排土带宽度的优化模型, 通过无约束优化法计算排土带宽度的最优值, 并应用于南芬露天矿胶带机排土过程计算, 结果表明, 与设计值相比可提高排土机综合工作效率5%以上。     

倾斜基底排土稳定分析及边坡角优化

针对倾斜基底排土及排土场稳定性问题,以黑山露天煤矿北帮倾角15°～17°基底为工程背景,开展了排土方案与稳定性研究;分析了倾斜基底排土变形特征与滑动模式;开展倾斜基底15 m单台阶排土、组合台阶排土及最优排土角度分析研究;根据运输道路宽度与排土收纳能力,选取最优排土方案。结果表明：组合台阶宽度>20 m,排土台阶之间互不影响;排土边坡角<21°,边坡整体稳定性大于1.3;最终方案组合为台阶距离20 m,边坡角20.2°。