抚顺东露天矿排土场边坡稳定性研究

由于东露天矿的排土场主要是西露天矿坑,其深度达480 m,排土作业需要自下而上逐渐形成排土台阶,这样就需要将东露天矿的剥离物从东露天矿坑内运输到地表,再从地表将剥离物反向运输至西露天矿坑下部进行排土。通过对西露天矿内排土场边坡稳定性研究,合理的对排土场进行排土,保证排土场边坡的稳定,为我矿的安全生产提供保障。     

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。     

露天矿内排长远规划模型及其求解方法

不同于以往短期排土规划模型,构建长远排土规划模型能够降低露天矿剥离物总运输费用,避免内排土场高度频繁调整。根据露天矿采排场发展时空关系,提出了排土场动态调整约束条件,并以剥离物总运输费用最小为目标,建立了露天矿内排长远规划模型。此外,定义了模型基础数据,提出了模型的求解方法,给出了排弃阶段坡底位置、坡面切割实体后的质心和体积、排弃高度等的计算方法。以某露天煤矿为例,构建了三维地质模型,计算结果表明:与传统方法设计结果相比,该模型计算结果能够降低剥离物总运输费用17.8亿元,各阶段排弃标高波动较小,有利于排土及后续复垦作业。     

露天矿领域采用空中采矿机的探索与研究

为了改良目前露天开采的生产工艺设备,通过空中运输物料实现连续生产作业。空中采矿机设想的提出,充分整合采掘、运输及排弃环节为一体,可以大幅缩减露天矿的运营成本、降低安全压力。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,可以打造机械化、自动化、数字化的新型矿山;采矿效率将有大幅提升,缩减工作时间;不用预留端帮运输道路,最大限度的将矿区境界内的矿物采出;排土成本预计会大幅降低。     

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。     

排土台阶分层逐段提升排弃法

当前,露天矿的开采规模和机械化程度不断提高,随之而来的,露天矿山排弃物料量也大量增加,所消耗的排弃费用也是巨大的,其大小受露天矿山排弃的作业方式和方法影响;科学、合理的露天矿山排弃作业方式和方法,能有效地减少露天矿山排弃费用,对提高矿山整体经济效益起到不可忽视的积极作用;目前,矿用卡车运输在现代化露天矿生产中占主导地位,所以,在实际生产中,如果改进矿用卡车在排弃作业场的作业方式,也能大大减少露天矿山排弃费用。     

大型电铲的合理使用

<正> 抚顺西露天矿实施第五次技术改造,即分区开采联合运输,内部排土的技术改造方案。由过去单一的铁路运输方式,改为铁路、汽车、胶带联合运输方式。实施技术改造后,年产煤量为500万t。自1986年开始,露天矿北帮陆续使用了从国外引进和国内太重制造的8台大型挖掘机,斗容为6～12m~3。为加快北帮的采掘强度和降深速度,克服上部台阶陆续到界,下     

多时段露天矿卡车短期内排规划整体优化

为进一步优化露天矿排土场岩土块体堆置顺序,降低运输费用,针对现阶段尚未有效解决多时段露天矿卡车内排规划整体优化问题展开研究,提出了一种面向卡车内排运输、考虑采剥动态变化的内排土场岩土块体堆置顺序优化算法。排弃位置以块体表示,采剥位置以实体模型表示,根据各时段采剥位置实体质心点坐标、排弃块体质心点坐标和工作线长度计算运距,考虑实际对运距进行修正,再根据运输成本计算各时段采剥位置到排弃块体的运输费用。对排弃块体加入时间维度,进行分时段运输费用计算。以剥离物运输总费用最小为目标函数建模,将排土场排弃时空发展关系、安全距离和排弃量等作为约束条件,构建了内排规划模型。采用0-1整数规划对模型进行多时段一次性求解,得出内排土场最优岩土块体堆置顺序。以某露天矿为例,运用所提出的算法对该矿内排土场岩土块体堆置顺序进行了优化,结果显示:最优排土规划方案的剥离物运输总费用为92 099.41万元,相比原设计方案节省1 284.17万元,达到内排土场岩土块体排弃时间及排弃位置最优的优化目标。研究结果进一步反映出:在完成排土场设计的基础上深层次挖掘排土工程时空发展关系,提出多时段排土规划整体优化思路,对于制定...     

汽车运输排土场扩展方法的评价

使用汽车运输的露天矿在排土中很少出现工艺混乱,因为只要有卸载线和照明就可连续作业。排土对保证露天矿的正常生产起重要作用,其费用(包括排土场内岩石运费)为0.2～0.3卢布/米~3,超过穿孔或采掘费用的