倾斜煤层露天矿横采内排采区合理宽度研究

在倾斜煤层露天矿开采过程中,为促进剥离物内排,可将纵采方式转变为横采方式.为提高采区宽度合理性、降低成本投入量,需对横采内排采区宽度优化方法进行分析.对此,文章首先创建倾斜煤层露天矿横采内排模型,然后对倾斜煤层露天矿合理横采采区宽度确定方法进行详细探究.     

倾斜煤层露天矿采区划分与内排约束分析

倾斜煤层露天矿在开采境界确定的前提下,采区划分与内排时间存在着约束关系。露天矿是否提前内排,直接影响到露天煤矿剥离运距、外排土场的占地面积、外排运距、运量及环保要求,进而影响露天煤矿的经济效益。以某倾斜煤层露天矿为例,分析采区划分与内排之间的约束因素,对优化倾斜煤层露天矿采区划分的求解具有积极意义。     

倾斜煤层窄长形露天矿横采内排分期境界优化

为了使采用横采内排开采程序的倾斜煤层窄长形露天矿开采境界最优化,依据露天开采原理,提出一种分时期优化境界的方法。该方法依据剥离物流向流量的变化,将其矿山工程划分为3个时期,即:全部外排期、部分内排期、全部内排期;通过构建各时期剥、采、排工程位置模型,分析了开采过程中不同时期剥离物流向流量的变化对经济合理剥采比的影响,揭示了经济合理剥采比与内排工作线推进度的关系,构建了各煤、岩层边帮厚度拟合函数,阐释了采用循环判断方式确定剖面最优边帮位置的方法,给出了分期境界优化的原则、适用条件及优化模型。将此方法运用于神新能源黑山露天煤矿,结果表明:经济合理剥采比由8.06 m~3/t逐期增加至10.54 m~3/t,较原设计境界经济可采储量增加44.95 Mt,服务年限增加4.26 a,实现了露天开采经济效益最大化。     

倾斜煤层露天矿纵采转横采排土场建设发展研究

针对倾斜煤层露天矿纵采转横采条件下,随着开采程序的改变,导致内、外排土程序、剥离运距、提升高度、年征地面积及货料流发生变化。针对这一问题,建立排土场建设发展的经济模型,从露天矿山内外排货料流规划,外排土场运输、征地,内排土场动态发展形态及内外排剥离物提升高度等因素出发,优化露天矿生命周期内内外排土场建设发展程序。结合新疆准东露天煤矿首采区由纵采转横采的过程中,进行实例研究。     

新疆天池能源南露天煤矿转向方式优化研究

为丰富露天矿采区转向方式,探索露天矿采区转向方式在倾斜煤层赋存露天矿中的应用,论文以新疆天池能源南露天煤矿为工程案例,结合南露天煤矿具体煤层赋存条件,综合考虑生产剥采比、综合运距、内排时间、平均工作线长度等因素,设计提出了四种首采一区过渡到首采二区的转向方案,对比分析了各方案的优缺点,进行方案评价,得出最优方案,缩短了采区转向过渡时间,保证了产量接续,提前释放了内排空间,为企业创造了显著的经济效益。     

复合煤层露天矿下部煤层开采境界优化

通过理论分析与计算,研究近水平复合煤层露天矿剥、采、排程序对经济剥采比的影响,提出了复合煤层露天矿下部煤层开采境界的优化方法。分析了露天矿经济剥采比的影响因素,建立了复合煤层露天矿剥、采、排工程位置模型,构建了下部煤层及其覆盖物厚度拟合函数,揭示了下部煤层开采境界与开采成本的关系,研究开采下部煤层经济剥采比的优化确定方法。在神华宝日希勒露天煤矿进行了实践,结果表明:此方法能够使近水平复合煤层露天矿下部煤层得到经济合理地回采,实现矿床开采的经济效益最大化。     

大唐胜利东二号露天矿北帮工作线长度的确定

开采大型和特大型近水平及缓倾斜露天矿时,采剥工程主要以平面范围内的推进为主,对于平面尺寸达到十几甚至几十平方公里的露天矿田而言,受限于产量规模、开采强度、主要采运设备的有效工作范围及征地制度和方式等因素,需要在矿田范围内采用分区开采。分区开采必然会产生采区划分问题,而工作线长度恰恰是采区划分的基础和依据,合理的工作线长度与基建工程量、重复剥离次数、运距、生产剥采比及直接生产成本存在着密切的关系。通过优化大唐东二号露天矿合理工作线长度,确定首采区的开采境界,有利于露天矿的发展及合理规模的确定。     

河曲露天煤矿首采区末期全留沟内排方案

针对河曲露天矿首采区向二采区转向的问题，对比了重新拉沟、缓帮留沟和扇形转向三种接续方式的优缺点，确定采用缓帮留沟方式。综合考虑二采区开采程序要求及留沟对内排运输系统、原煤运输系统、运距变化等影响，揭示了内排方式对剥采系统的影响规律，计算了不同开采方式的二次剥离和运输成本，构建了总费用模型。通过技术经济比较得出全压帮内排剥离物料对运输距离较小，同时内排空间能够完全释放，但会导致二采区开采过程中与首采区接触的西端帮大量的二次剥离量，而全留沟内排开采二次剥离量较少，但是由于留沟的影响，使得内排空间无法完全释放，增加了剥离物料的转排费用，同时外排剥离物料需要征地，整体开采费用较高。综合对比两种开采方式，推荐采用全留沟内排。     

露天矿重新拉沟采区接续方案研究

以某露天矿为例,对各个采区接续方案进行分析,最终确定重新拉沟过渡方案,在此基础上通过比较转向过渡期间剥采比、过渡时间、过渡期间剥离物综合运距等技术要素,确定最佳采区接续位置,为类似露天矿采区接续研究提供参考。     

急倾斜煤层矿山合理开采规模的确定

为使矿山开采达到最优的经济效益,需结合矿田煤层赋存情况、地形条件以及其他开采条件确定矿山合理的开采规模。以木里四井田煤矿为工程背景,将可采煤量、首采区平均剥采比、可达到产量、外排运距、内排运距作为评价指标进行了具体探究。通过拉沟长度、开拓延深计算,结合该矿开采工艺、设备、安全作业长度等方面的分析,并经可投入的生产设备数量校核,最终确定在拉沟长度为1.5 km,开采规模为2.0 Mt/a时方案最优;此时综合吨煤剥离运距最短,剥采比较低,能够实现较好的经济效益。     

并行露天矿全压帮内排三角煤回采量研究

针对相邻露天矿并行开采时面临的压帮内排与二次剥离问题,分析了不同三角煤回收量引起的境界剥采比的变化趋势,确定了全压帮内排时合理剥采比的判断准则。并以我国黑岱沟和哈尔乌素露天矿并行开采为例,通过分析得出2015年黑岱沟露天矿开采位置应回收三角煤的宽度为209.3m。     

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...     

机械铲直接倒堆开采薄煤层工艺研究

传统单斗-卡车间断工艺开采坑底薄煤层将增大整个露天矿的平均运距,使开采成本显著增加。提出了机械铲直接倒堆工艺,研究工艺的流程,并对其作业参数进行理论推导,得出此工艺的应用条件是剥离体厚度不超过9 m,煤层厚度不超过3.5 m,并进行了设备选型优化。以某露天煤矿为实例,开采坑底薄煤层的剥采比为2.23 m3/t,采用此工艺减少上部剥离及采煤台阶内排运距75 m,降低了开采坑底薄煤层的成本。     

山坡露天矿纵采转横采加速内排技术研究

针对山坡露天矿渐变为凹陷露天矿,构建露天采矿场三维模型,优化开采程序和均衡剥采比,扇形过渡,由纵采转为横采;加速内排空间的释放,提升高度、缩短运距,减少征占用林地面积,构建生态屏障,降低对环境的破坏程度,促进露天矿生命周期内生态优先战略的落地。     

大峰露天煤矿运输系统优化设计

通过取消原有的采区中部运输主干线,在采区南北端帮重新修筑运输主干线,构成端帮环形运输道路。同时配合大峰露天煤矿开采方式由纵采向横采扇形过度,扩大内排容量。以达到缩短煤岩运距,降低运输成本;拉长剥离工作面,提高穿孔、爆破、采装、运输等环节工作效率,同时扩大设备作业空间,降低生产安全隐患,达到降本增效、安全生产的目的。     

平朔东露天矿采区转向方法研究

研究了东露天矿二采区采区合理宽度及过渡转向方式,通过对剥采比、高差运距及未来生产能力等多方面论证,提出了首采区北部划分2个采区的结论,通过对直角、扇形转向方案的技术对比,对传统扇形转向方式进行了优化研究,最终提出了"L"型扇形转向方式。     

西湾露天煤矿运输系统优化设计

对西湾露天煤矿现行运输系统进行优化设计,将露天矿原有的两侧非工作帮环形岩石运输以及内排土场东侧运煤专线系统优化设计为在采场中部与内排台阶搭接中间岩桥为主运输线路,两侧端帮线路配合(断桥时)运输的系统形式.优化结果表明:优化后,煤层上部主要岩石剥离运距大大缩短,降低了运输成本;废掉原有运煤专线,释放了内排空间;废除原两侧...     

倾斜煤层深凹露天矿深部开采关键技术研究

为了解决平庄西露天矿面临的技术问题和社会问题,提出了采用陡帮横采内排代替原有的纵采外排进行露天矿深部煤炭资源的开采方案.通过提高顶帮深部帮坡角优化深部境界,采取内排压帮方案提高顶帮边坡的稳定性,应用位移、应力监测技术进行滑坡预警.实际应用表明:提出的横采内排方案可克服原有深部铁道运输工艺灵活性差、展线困难的缺点,大大增加煤炭可采储量;应力、位移监测能够有效预报滑坡.单斗卡车工艺、陡帮横采内排方案适合于倾斜煤层深凹露天矿深部资源的开采,经济和社会效益好,可应用于其它类似的露天矿山.     

露天矿剥离物内排条件分析

论文通过对露天矿采掘场采掘工作帮和排土工作帮的分析，得出近水平、缓倾斜矿层的内排量与矿层倾角、生产剥采比的关系以及剥离物完全内排的条件，希望对露天矿的设计和生产起到一定的指导作用。     

山坡露天矿转凹陷露天矿开拓运输系统布置

山坡露天矿随着剥采不断向深部延伸,剥采工作面标高降低与排土场相对高差增加,运输坡度随之变大,运输成本增加,为使露天矿高效、安全、绿色发展,对山坡露天矿转凹陷露天矿开拓运输系统布置进行分析有重要意义。剥采工作面推进速度和排土场排弃空间依靠人工计算不能及时把握,加之生产组织不合理,通常导致运距的拉长。结合工程实践对全国典型大型凹陷露天矿最经济合理的运输方式进行全面的技术经济分析,对引导其他凹陷露天矿设计布置运输系统提供依据。