平朔东露天煤矿端帮陡帮开采方案

以平朔东露天煤矿端帮边坡现状为研究背景,基于岩质边坡土力学理论,结合端帮边坡因上下岩石风化程度以及自身岩性不同的特点,根据陡帮开采理论以及相关应用案例,提出下部边坡外扩陡帮开方法和边坡内缩陡帮开采方法。利用GEO-Slope数值模拟软件,计算得出陡帮边坡的稳定性系数,并对危险边坡提出滑坡防范性措施,证明下部边坡外扩陡帮法开采方案的可行性。形成了适合该露天矿端帮陡帮开采的技术体系,为后续陡帮开采推广奠定了基础。     

山达克南矿段露天坑深部扩帮开采技术研究

山达克南矿段露天开采至末期,资源枯竭,但下部边帮和底部还残留有部分矿体,其中部分矿体具有露天开采的价值。为了维持矿山生产,延长矿山服务年限,开展了边坡稳定性和扩帮技术研究,开采残留资源。扩帮开采境界圈定结果：最高扩帮标高734 m,扩帮后露天底标高578 m,最终边坡角45°～49°,最大采深达到396 m。境界内矿岩总量为830.45万t,平均剥采比0.386 t/t。此扩帮方案的有效实施,提高了矿山经济效益,延长了矿山服务年限。     

基于稳定性分析的靠帮开采不动境界研究

以靠帮开采理论及实践为基础,对危险滑动面仅存在于边坡局部地区的边帮进行了研究,结合滑面的分布情况,提出了重新确定靠帮开采不动境界的方法。利用GEO-studio软件对靠帮开采时不同境界高度、坡面角度的边坡稳定性进行分析,验证了压帮内排的积极效果,并得出了三道岭露天矿靠帮开采不动境界的位置为距坡底50 m高程处,下部边坡角可提高至46°等结论。研究结果表明:结合边坡稳定情况确定靠帮开采不动境界,可以在片帮边坡有效地实施靠帮开采,剥采比降至1.84 m3/t,走向长每米可增加煤炭回收量273.376 t。     

深凹露天矿境界扩帮设计问题的探讨

在深凹露天矿开采中,由于要在固定边坡上为布置运输线路而扩帮,致使最终边坡角变缓和最终境界剥采比变大,造成最终境界有可能不再是经济合理的,从而影响矿山开采的经济效益。作者认为,正确的作法应是在计算境界剥采比时,把线路扩帮因素考虑进去,以保证最终境界的经济合理性。     

霍林河南露天煤矿采用陡帮开采工艺的探讨

通过对霍林河南露天煤矿目前剥采现状的分析,就如何在开采中期采用陡帮开采工艺,对生产剥采比进行有效地均衡,从而顺利实现“煤质搭配、产量接续、能力增加以及剥离洪峰到来时剥采的平稳过渡”的目标进行了论述。     

端帮陡帮控制开采技术在安家岭露天矿的应用

因煤层抬升,在回收道路压煤后4#煤底板形成1条80 m宽的运输道路而造成端帮压煤。为了尽可能多回收煤炭资源,在综合考虑安家岭露天矿运输系统布置、开采现状和边坡稳定性的基础上,设计了"4#煤底板以下北扩40 m"的端帮陡帮开采方案。通过采取"分2个阶段采掘、2次内排压帮"的生产组织方式,实现了快速采掘、尽早内排压帮,并在开采过程中辅助以边坡监测监控的保障措施,形成了适合安家岭露天矿生产实际的端帮陡帮控制开采技术体系。     

露天矿陡工作帮开采的适用性分析

分别讨论了三种赋存状态的矿床采用陡工作帮开采的适用性,指出提高工作帮坡角可以降低生产剥采比,推迟剥离洪峰期的到来;以长滩露天煤矿为例,分析了陡工作帮开采对缓倾斜赋存露天矿的生产剥采比的影响;最后,指出了采用陡工作帮开采时所应注意的问题.     

新疆天池能源南露天煤矿南帮陡帮开采条件下边坡稳定性分析

以新疆天池能源南露天矿南端帮边坡为对象,研究了其在陡帮开采条件下的边坡稳定性。在综合分析南端帮边坡地质条件的基础上,总结分析了影响南帮稳定性的影响因素,确定了岩土体物理力学参数,采用了刚体极限平衡法,对原设计边坡、陡帮开采条件下边坡及复合边坡稳定性进行了分析评价。结果表明:南端帮下部煤台阶以10 m的参数靠帮,实现局部陡帮开采,边坡的稳定性满足规范要求。     

陡帮开采在马家塔露天矿的应用

按照露天开采工艺的要求,非工作帮应留有稳定帮坡角和保安平台。马家塔露天矿排土采用内排的方式,回填及时,故可采用陡帮开采,且边坡稳定有保障,提高了回采率,降低了剥采比,经济效益明显,又延长了服务年限。     

独木采区西端帮境界外边坡下部矿体开采技术

针对独木采区西端帮目前的开采现状，在现有露天底的基础上，保证露天采场上部边坡不扩帮的前提下，开采西端帮境界外高陡边坡下部矿体。从边坡稳定性、采排工艺、开采安全技术措施及经济效益等方面进行了分析研究，研究结果表明，该矿体开采技术可行，安全可靠，为矿山多回收105．3万t磁铁矿石，创经济效益1693．22万元。     

端帮靠帮开采稳定性分析与经济效益研究

利用靠帮开采的相关理论,提出了端帮靠帮开采的边坡稳定性分析的2种方法,建立了由靠帮开采带来的经济效益研究模型和节约的二次剥离成本计算模型。以我国北方某露天矿为例,确定了一条区的两侧端帮边坡角可以由37°分别提高到44°和42°,由此每年可以获得的经济效益为11 692.112万元,每年可以节约一二条区之间的二次剥离成本1 662.287万元。结果表明：对我国大型近水平露天煤矿实施端帮靠帮开采,在技术上是可行的,具有很好的经济效益。     

易滑端帮掏槽式开采方案及端帮稳定性

露天煤矿端帮边坡的稳定性情况是影响其下部煤炭资源回收的重要因素,既保证端帮边坡稳定又尽大限度地回收端帮边坡下的煤炭资源,符合露天煤矿安全生产和经济高效的发展目标。为解决露天煤矿易滑端帮下的煤炭资源回收问题,基于靠帮开采理论的时效边坡基础,提出了掏槽式靠帮开采的新方法,给出了垂直和平行2种不同形式的端帮掏槽方案,分析了掏槽宽度确定的基本方式。以我国南方某露天煤矿为例,利用FLAC^3D对不同掏槽宽度下的端帮进行了边坡稳定性分析。结果表明：垂直端帮掏槽方案的端帮边坡稳定性随掏槽宽度的增大而减小,但掏槽式靠帮开采相比全宽靠帮开采,可以有效降低边坡失稳的风险,能够有效回收易滑端帮残煤,其稳定性分析方法也在一定程度上完善了时效边坡的相关理论。     

端帮靠帮开采与搭桥内排相结合开采技术的应用

为了增加煤炭采出资源量和缩短内排土场运输距离,达到降低生产剥采比、提高经济效益和煤炭资源回收率的目的,根据河曲露天矿的开采条件,特提出端帮靠帮开采和工作帮与内排土场之间搭桥的开拓运输形式相结合的方法,主要研究不同搭桥高度产生的经济效益与靠帮开采产生的经济效益之和的对比,研究结果表明:在满足《露天矿设计规范》的前提下,靠帮开采将大幅提高经济效益,同时通过中间合适高度搭桥从技术上保证了运输系统的连贯性,验证了开采技术的有效性。     

河曲露天矿端帮陡帮开采技术可行性研究

以河曲露天煤矿为研究对象,采用极限平衡法与有限元强度折减法,分析当前开采条件下的边坡稳定性,提出最佳边坡角度及结构形态,并研究了各端帮陡帮开采方案及其稳定性情况.研究结果表明:河曲露天矿端帮边坡采用凸形边坡结构形态可以在保证边坡稳定性的同时提高煤炭回采率.东端帮的整体边坡角为28°,当前稳定系数在1左右,处于临界平衡状...     

平朔东露天矿陡帮开采边坡稳定性控制方案

以平朔矿区东露天矿南帮回收4~#煤及其下部压滞资源边坡变形失稳控制工程为例,基于数值模拟分析和极限平衡分析相结合的方法,分析了采用陡帮开采方式回收边帮压煤的可行性。研究结果表明,在保证边坡稳定的前提下,东露天矿南帮边坡角可在原设计基础上进一步增大1°,可多回收压滞煤炭资源约0.78 Mt。     

单斗挖掘机窄采掘带倒堆工艺研究

针对拉斗铲倒堆工艺存在的投资大、适应性差等问题,提出了一种适用于最下部薄及中厚矿层开采的倒堆剥离工艺。单斗挖掘机站立于煤层顶板将剥离物倒堆排弃至内排土场揭露煤层顶板,同时布置一台液压反铲站立于内排土场平台上进行二次倒堆揭露煤层台阶坡面,完成倒堆剥离作业。与单斗—卡车间断工艺相比,该工艺不仅可避免费用高昂的卡车运输,同时有利于缩短整个露天矿的剥离物内排运距,即使重复倒堆率达100%时采用该工艺在经济上仍是合理的。实例研究表明,安家岭露天煤矿11#煤层采用单斗挖掘机倒堆开采可节约剥离费用约1 400万元/a。     

基于倒堆工艺的复合煤层回采对矿山生产能力影响

针对黑岱沟露天煤矿抛掷爆破—拉斗铲剥离工艺及生产能力高位运行的现状,为了解决现条件下9号煤无法采出的问题,提出了单铲逐层倒堆和追踪式变采宽开采两种可行方案,并分析了两种开采方案对生产能力的影响。结果表明:单铲逐层倒堆使设备效率降低,生产能力最高能达到24.46Mt/a;追踪式变采宽方案能达到的生产能力为28Mt/a左右,且当6号煤端帮到界后在端帮处舍弃长度为160m的9号煤时生产能力可达到30Mt/a的生产要求。     

大倾角极复杂煤层采煤方法研究

 黄兰矿区属典型的急倾斜“鸡窝状”极复杂煤层,煤层在走向和倾向上均变化很大,在厚度和倾角上也变化很大,赋存极不稳定。煤层一般在走向或倾向方向上30m内就会有变化,厚度由可采到不可采甚至尖灭状况,角度变化甚至出现倒转现象,而且相对稳定的主采煤层也很难有在100m内不发生变化的情况。本文针对此复杂条件下,提出“先探后采,采探结合”的开采理念,通过优化巷道布置及通风路线优化设计,开发出三种适于这类大倾角极不稳定“鸡窝状”煤层的开采方法,解决了此条件下大倾角煤层的安全开采问题,为具有南方特色的煤矿开辟了新路子。     

大倾角厚煤层柔掩支架采煤关键技术

长沟峪矿通过单腿支撑柔掩支架采煤法成功地解决了支架在大倾角煤层中顺利下放的问题，具有很好的适应性；利用柔掩侧放煤技术解决了厚煤层一次采全高的问题，有效地回收煤炭资源．通过井下生产实践表明：单腿支撑柔性掩护支架采煤法和侧向放煤技术相结合是开采大倾角厚煤层一个新的、有效的采煤方法．打破了传统的单一俯伪斜柔性掩护支架开采的框架及巷道布置方式，建立起新的采煤系统，为长沟峪矿大倾角厚煤层的安全开采找到了有效的技术途径，提高了资源的回收率，其回收率达到93．8％．     

露天矿最终帮坡角及采深协同优化研究

最终帮坡角和采深是露天矿境界设计中2个相互影响的关键参数,其取值与露天矿的安全经济性密切相关。为探讨上述2个参数的合理取值,以西藏某露天铜矿12#典型勘探线剖面为研究对象,按经验类比法初步确定该剖面西、东边帮的最终帮坡角取值范围为38°~44°,选取不同的两帮坡角度值组合,根据境界剥采比小于经济合理剥采比的原则,计算得到底部标高取值范围为+ 4 135~ + 4 108 m。构建了该剖面的露天境界最终边帮有限元数值模型,采用强度折减法计算得到西、东帮的稳定安全系数,根据实际工程设计需要的边帮安全系数以及开采的经济性,得到该剖面合理的最终帮坡角与采深。研究表明：露天边帮稳定性随着最终帮坡角和采深的增加逐渐降低,且最终帮坡角的变化对本侧边帮稳定性的影响远大于对侧边帮,两参数之间互相影响,共同决定露天矿的安全经济性;计算得到该剖面合理的西、东帮最终帮坡角分别为42°、43°,底部标高为+ 4 117 m,总采深为920 m。所采用的露天矿最终帮坡角及采深的协同优化思路可为露天矿山科学确定相关参数提供参考。