时效边坡下的端帮易滑区靠帮开采方法

为了解决端帮易滑区难以有效实施靠帮开采造成大量压煤的问题,基于时效边坡理论和靠帮开采技术,提出了垂直和平行端帮走向推进的2种条分式靠帮开采方案,并建立了确定最佳采掘带宽度的分析系统。根据系统流程,对三道岭露天矿端帮易滑区实行条分式靠帮开采进行了数值模拟,得到了最佳条带宽度为60 m,并推荐采用垂直端帮走向推进的方案。结果表明：东端帮边坡角可从34°提高到41°,回收端帮残煤19.31万t。易滑区边坡实行条分式靠帮开采,可以保证边坡稳定,同时回收残煤,降低剥采比。     

季节性岩土强度差异下的靠帮开采及效益分析

为充分利用露天煤矿边坡岩土强度的季节性差异,提高冬季开采时的端帮边坡角,增加煤炭资源采出量;基于季冻土强度理论和冻融作用下的直接剪切试验,运用Geo-Slope稳定性分析软件,结合冬夏两季边坡岩层的物理力学参数,在满足规范要求的端帮稳定性系数的基础上,计算冬夏两季端帮可达到的最大安全角度和冬季端帮稳定性系数强化幅度。结果表明:相同边坡角时,夏季到冬季端帮稳定性系数Fs增大,稳定性系数平均强化幅度为7.34%;季节性靠帮开采方案可将端帮边坡角从夏季的39°提高到冬季的41°;基于岩土强度季节性差异的靠帮开采,提高端帮煤炭回收量8.11万t,增加经济效益654.05万元;利用增加内排压帮土方量3 600 m3的方式可以保障过渡期内端帮的安全性。     

宝利煤矿靠帮开采回收端帮压煤的实践

为了最大限度的回收煤炭资源,宝利公司应用靠帮开采理论,采用"短工作线、高强度推进、快速回填"方法对东端帮压覆资源进行成功回收,提高了煤田整体的资源回收率,通过宝利煤矿靠帮开采的实践为相关露天采矿工程技术人员提供参考。     

准东煤矿靠帮开采南端帮稳定性动态分析

为了研究露天煤矿靠帮开采过程中端帮边坡的动态稳定,保证节地减损开采的安全实施。根据几何学基本原理分析了靠帮开采过程中下部台阶外推距离与端帮边坡角度的函数关系。采用FLAC3D建立边坡模型,并分析了端帮在靠帮开采过程中边坡的稳定性及位移变化,综合不同靠帮角度以及内排跟进后的端帮边坡稳定性分析结果,确定了最佳的端帮边坡角为38°。分析结果表明:除533 m台阶外,其它台阶的开采均会导致边坡稳定性降低,内排作业的及时跟进对边坡稳定性具有显著的提高效果,当排土台阶达到492 m水平时,端帮边坡安全系数达到了1.42,满足安全需求。     

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。     

端帮靠帮开采技术在白音华三号露天煤矿的应用

运用端帮靠帮开采技术在白音华三号露天煤矿首采区西端帮采出压覆的煤炭资源,在露天矿端帮到界后,压缩端帮平盘宽度,快速采出所揭露的煤炭资源,并及时排土压覆形成道路,实现了该区域煤炭资源的高效利用。结果表明,白音华三号矿端帮靠帮开采技术的应用,充分提高了露天煤矿煤炭资源回收率并取得了很高的经济效益。     

露天矿构造结构面对端帮靠帮开采过程中稳定性的影响

基于某巨厚煤层露天矿端帮边坡内部赋存构造结构面问题,采用极限平衡法并结合数值模拟分析不同大小、位置的结构面在端帮开采时对边坡稳定性的影响。结果表明：结构面的存在会使端帮边坡稳定性低,且结构面越长、距离端帮坡底越近,对边坡稳定性影响越大;结构面不会影响边坡稳定性系数变化的趋势,也不会影响最大剪应变增量的转移情况。     

露天煤矿靠帮开采下的时效边坡稳定性分析

靠帮开采情况下,时效边坡的稳定性一方面要考虑开挖后的时效性,另一方面还要考虑边坡岩体的正常受力分析,且边坡角应根据自身岩层特点合理选择,通过对宝利煤矿靠帮开采下的时效边坡进行稳定性研究,以此能对相关露天采矿工程技术人员提供时效边坡的稳定性研究方法与监测手段。     

露天矿端帮开采支撑煤柱参数设计

为解决露天矿边帮压覆煤炭资源问题,采用端帮采煤机开采工艺进行回采以提高煤炭回收率。以某露天矿南端帮为工程背景,基于尖点突变理论,推导出支撑煤柱失稳判据;采用经验公式计算不同采高条件下煤柱的稳定性,并设计合理的煤柱留设宽度;采用数值模拟,分析煤柱走向支撑应力分布规律及支承应力峰值处的塑性区分布规律,结合煤柱失稳判据,验证煤柱留设宽度的合理性。结果表明:支撑煤柱当塑性区宽度占比大于88%时将发生失稳;支承应力峰值位置均出现在煤柱最大采硐深度前方某一工程位置处;当支撑煤柱宽度大于设计宽度时,煤柱的塑性区占比均小于88%,处于稳定状态,为最大限度回采煤炭资源,确定采硐深度为150 m,采高为4.0、4.5、5.0、5.5 m时支撑煤柱的留设宽度分别为5.5、6.0、6.5、7.5 m。     

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。     

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。     

基于边坡时效性的露天煤矿端帮靠帮开采

文章从内排露天矿的内排特点和露天矿边坡断面形式入手,通过比较不同边坡角、不同断面形式的端帮边坡稳定性及最下一个台阶的掩埋高度和时间来分析边坡时效性对露天煤矿端帮靠帮开采的影响。安家岭露天矿充分利用排土场边坡的内排时效性及凸形边坡的边坡设计方法,获得端帮煤量26.56万t,提高了经济效益。     

条带开采煤柱稳定性的数值模拟分析

通过数值模拟，对照实测资料，对条带开采的煤柱稳定性进行系统分析，并提出合理的采留比。     

露天煤矿抛掷爆破与端帮靠帮开采应用研究

研究单斗挖掘机-汽车剥离工艺条件下将抛掷爆破技术与靠帮开采技术结合在一起,以降低露天煤矿的生产成本。根据靠帮开采理论,结合抛掷爆破的特点,提出了中间留沟和两端帮留沟两种运煤方案。以内蒙古某露天矿为例,通过优化改造应用靠帮开采和抛掷爆破技术,取得了显著的经济效益。     

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。     

基于运输平盘宽度优化的靠帮开采与经济效益

端帮运输平盘宽度过大,导致设计的端帮边坡角小于满足稳定性要求的角度,部分煤炭资源因端帮压覆无法采出。出于提升经济效益的目的,提出了基于端帮运输平盘宽度优化的靠帮开采方案,并分析其成本和收益。若端帮运输平盘优化措施增加的成本小于靠帮开采的收益,则该方案合理可行。结果表明：通过改变挡墙与排水沟的途径,分别采用“主墙辅挡”形式和“管沟耦合排水”形式,减小了端帮运输平盘宽度共30.8m,增加了优化措施成本520.80万元;实行靠帮开采,增加了煤炭资源的采出量373060t,获得了2766.10万元的收益。基于端帮运输平盘宽度优化的靠帮开采方案,增加经济效益2245.30万元。     

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。     

端帮开采技术应用前景研究

在介绍端帮开采技术及国内外发展现状的基础上,详细论述了露井端帮开采系统的特点,分析了端帮开采技术在我国露天煤矿的应用前景。     

基于靠帮开采的局部陡帮开采方式研究

基于靠帮开采下部境界外扩法和上部境界收缩法2种开采方式,结合露天边坡地层层序律和时效性特点,提出了下部边坡外扩陡帮和边坡内缩陡帮2种局部陡帮开采方法,并分别推导出剥采比计算公式。采用控制变量法研究了煤层厚度、岩层厚度、局部陡帮高度对剥采比的影响,得出上部境界收缩法与边坡内缩陡帮法对煤层厚度、岩层厚度的变化较为敏感的规律。以霍林河露天矿南区西帮为例进行分析,边坡内缩陡帮法为霍林河露天煤矿最佳陡帮开采方案,可减少5 605.95万元的生产投资。     

基于端帮开采的边坡稳定性及巷道布置形式优化研究

为高效、安全回采露天矿开采后端帮大量压煤,查明端帮开采下群巷效应所引起的边坡变形和应力重新分布特征,保证边坡稳定安全;以某露天矿为工程背景,通过分析端帮开采煤柱应力分布特征来确定合理的端帮开采煤柱设计参数;采用Midas GTS NX有限元数值模拟来研究端帮采煤所引起边坡的受力和变形特征及验证边坡稳定性;进一步通过优化采巷布置形式来提高回采率。研究结果表明:对于端帮厚煤层开采而言,煤柱强度、尺寸及采巷布置形式是影响边坡稳定性的主控因素;单、双排采巷布置下整体边坡安全系数分别为1.21、1.14,边坡安全性降低,但仍能够满足安全系数要求;端帮压煤回采率将提高5%,能够有效回收端帮压覆资源量。