龙王庙超贫磁铁矿露天开采方案技术经济优化

根据龙王庙铁矿露天开采实际情况,设计了露天开采境界圈定方案,分别按采场底部标高600,550,400 m圈定境界,绘制了标高圈定后的露天采场三维终了图。分析对比了3种开采境界方案,认为按底部标高550 m圈定的境界经济效益较好。在此基础上,设计了合理的永久边坡角,确定了露天采场边坡要素,设计了采剥方案,并以财务净现值为指标对龙王庙磁铁矿改建方案进行了经济评价,认为该项目技术上可行,经济上合理。     

基于ABAQUS的深凹露天矿边坡设计优化

随着露天矿山开采深度的增加,边坡高度逐年加大,逐步形成高陡露天边坡,其采掘生产条件越来越差,采场破坏的概率和边坡安全维护的难度越来越大,给矿区生产和生活带来了巨大的危害和经济损失。露天矿山最终边坡角是影响矿山投资、成本及生产安全的重要因素,边坡角的确定直接影响露天境界剥采比的确定,最终影响到露天矿整个生产过程中的经济效益。因此,确定一个安全、经济的边坡角非常必要。本文利用ABAQUS对边坡进行力学分析,计算不同边坡角时边坡的安全系数,通过安全系数来得到一个优化的边坡角。     

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。     

边坡稳定性分析与坡角加陡的综合研究

针对内蒙古霍各气铜矿原设计边坡角偏于保守的情况，本文通过对采场边坡稳定性分析计算，得出了边坡具有较大加陡潜力的结论，并且运用坡角敏感性分析的方法，确定出边坡角增加的幅度值，最终确定出最佳的采场边坡角，使矿山既能安全生产又使边坡岩石剥离量最小，达到最佳的经济效益。     

大冶铁矿加速扩帮延深的技术途径

武钢大冶铁矿为接触交代型矿床,含有多种金属成分。东露天采场一期设计年产矿石290万吨,采场最高标高276.36米,最低开采水平-96米,最大开采深度372米封闭圈标高为72米,1980年底,采场工作面已下降到零米水平。1981年,进行露天采场二期扩帮延深,经济合理剥采比为8.8吨/吨,二期境界内的     

基于极限平衡理论的最终边坡角稳定性分析

文中在工程地质调查的基础上完成了矿山边坡工程地质岩组的划分及各岩组的工程地质性质的调查,并利用极限平衡分析法优化确定该矿露天境界最终边坡角。结果表明,该铁矿两采场各边坡最终边坡角都有提高的潜力。     

歪头山铁矿分期开采设计剖析

歪头山铁矿是本钢（集团）公司的主要铁矿石基地之一，设计年产铁矿石500万t/a，采剥总量2680万t／a。开拓运输系统，山坡露天矿时期采用折返式铁路系统；深部开采则改为铁路一汽车联合运输系统（参见图1）。矿山于1972年正式建成投产，20多年来已生产出铁矿石超过1亿t，生产铁精矿近6000万人在上部山坡露天开采阶段，矿山已达到500万t好的设计能力，其主要技术经济指标及主体设备效率均已达到或超过设计水平。目前采场已由山披露天开采转入深凹露天开采，采场封闭圈标高为164m，当前最低生产台阶水平为140m，128m水平已开沟即将投产。矿山…     

紫金山金铜矿露天地下联合开采隔离矿柱厚度数值模拟研究

对于露天与地下联合开采矿山,确定隔离矿柱的厚度过薄,易造成露天底隔离矿柱突然间崩落,反之留得过厚又会造成矿产资源的浪费,通过数值模拟手段对露天开采底部标高为+652~592 m时的露天与地下开采模型进行分析研究,并通过拟合得到隔离矿柱厚度与最大拉应力的关系曲线,确定了紫金山金铜矿露天地下联合开采的隔离矿柱合理厚度,对矿山露天与地下的正常生产以及露天采场边坡的稳定性和地下采场的稳定性有一定的指导意义。     

铜山5~#矿体残矿开采工艺设计

以铜山5#矿体开采工艺设计为工程实例,采用价格法计算了经济合理剥采比,分析了露天采场边帮构成要素,其中台阶高度和最终边坡角是露天采场边坡构成要素最主要的参数,并进行了开采工艺设计,为类似露天采场开采提供参考。     

上横山钒矿经济合理剥采比参数的确定

露天开采中经济合理剥采比及最终边坡角是确定露天开采境界的重要依据。上横山矿区为缓倾斜多层薄矿体,适合联合开采,+170 m以上适宜露天开采。通过与类似矿山对比,选择适合此类矿石的3种方法:原矿成本比较法、金属成本比较法、储量盈利比较法进行合理剥采比的计算比较,最终选用原矿成本比较法,确定出该矿露天开采经济合理剥采比为4.50 m3/m3。     

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。     

基于不同二维极限平衡法的边坡稳定性研究

边坡稳定性是露天矿开采安全评价的重要影响因素,基于不同二维极限平衡法,对露天矿边坡工程地质条件进行分区,初步确定采掘场工作帮、端帮的坡角、地表境界,为矿山边坡稳定性研究提供地质依据。通过对不同的边坡滑移破坏模式进行了分析,采用STAB2009分析验算边坡稳定性,简化Bishop法计算,整体单形法优化。结果表明,非工作帮、西端帮可能的破坏模式为顺层滑移破坏模式,东端帮、工作帮可能的滑移破坏模式为圆弧滑移破坏模式,推荐了各边坡的最终帮坡角。勘察边坡稳定性揭示了露天矿开采过程中帮坡破坏模式规律。     

露天矿边坡稳定性及防护措施研究

为了保证露天开采经济安全,同时为下一步设计提供依据,根据矿山生产情况,对原设计的626 m以下台阶并段方案进行验证,采用Geo-studio和三维数值模拟方法,确定了矿山的8个典型剖面,以2个剖面为例,共设置了方案Ⅰ—方案Ⅳ,分别对每种方案进行不同工况下稳定性分析,获得了每个剖面在不同工况下的安全系数。经边坡稳定性计算获得安全合理的终了边坡角,通过采矿开挖数值计算分析终了边坡的应力场及位移场情况。提出了防护措施,建议对露天采场西部岩石较为破碎区域进行锚—喷—网方法对坡面支护,研究可有效提高矿山在进行生产计划等决策时的效率,保障了矿山生产过程中车辆人员的安全。     

露天开采的境界优化算法研究及应用

露天境界优化是露天矿开采设计和生产过程控制的重要内容。境界优化需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等众多因素,最终实现矿山生产经济效益最大化。在矿床资源三维块段模型的基础上,介绍了浮动圆锥法境界优化的基本原理,并重点讨论了边坡角在空间不同区域发生变化时境界优化的实现方法,以及复杂边坡角条件下露天境界的形成过程。最后,介绍了浮动圆锥法在矿业软件中的应用实例。     

露天矿含断层与顺倾弱层群边坡形态分段优化研究

针对横采内排追踪压帮条件下露天矿含断层与顺倾弱层群边坡稳定性分析与形态设计难题,顾及露天矿层状边坡垂直方向上的地层岩性、工程发展过程中的服务时间、要求的稳定程度等方面的差别以及深部边坡稳定性的三维效应,以胜利东二号露天煤矿首采区南帮为工程背景,采用二维极限平衡法与三维数值模拟相结合,对露天矿含断层与顺倾弱层群边坡形态进行了分区段优化。研究表明,胜利东二号露天煤矿边坡稳定性主要受坡体内一系列顺倾弱层控制,断层可能作为滑体的边界,其潜在滑坡模式为以圆弧或断层为侧界面、以弱层为底界面的切层-顺层滑动或切层-顺层-鼓胀破坏|随着追踪距离的增大,边坡的破坏模式由浅部大范围破坏逐步过渡为深部破坏,是深部边坡稳定性下降的根本原因|分段优化后的边坡应划分为三个阶段,整体边坡角14°,横采工作帮与内排土场间的追踪距离应为50m。     

曼家寨采场露天开采境界收益与边坡风险关系研究

基于曼家寨采场的数字化矿山开采模型,利用3DMine软件进行境界优化,得到不同最终边坡角的开采境界方案。采用极限平衡分析法对曼家寨采场不同边坡角方案的露天境界进行稳定性分析,计算边坡的稳定性系数,对各方案的稳定性系数进行对比分析,在确保边坡安全的前提下使露天开采境界收益最大化,寻找露天开采收益与边坡风险之间的平衡点,为该露天矿山境界设计提供参考。     

基于强度折减法的大型露天矿东端帮稳定性分析

拟建大型露天镍钴矿区,东西长1 670m,采深一般在300m以上,最高边坡高度超过600m。根据边坡不同位置的边坡高度、工程地质岩组分布特征、各岩组岩石质量等级、边坡面倾向与各岩体优势结构面的关系、边坡岩体完整程度等多项指标将边坡分为五个区。为研究该大型露天矿高陡边坡稳定性与开挖坡角及地下水位的关系,本文在考虑地下水位以上的岩土体饱和度变化的前提下,结合夏日哈木镍钴矿区高陡边坡实际工况,通过有限元软件ABAQUS和抗剪强度折减法模拟计算得到不同开采坡角的边坡稳定系数与地下水位的关系,从而确定出同一水位下的最小开采坡角,以及不同开采坡角下的最高地下水位。最终对本研究结果的分析得到开采坡角及地下水位对高陡边坡稳定性的重要性,并对该露天矿东端帮开挖提出了一系列建议,该研究对该露天矿的其他区域以及周围相似工程的开挖具有重要的借鉴意义。     

某露天矿边坡稳定性研究及边坡结构参数优化

基于现场地质勘查和室内试验得到的数据,综合考虑了矿区的地层、构造、水文地质、工程地质等因素,应用极限平衡分析法对矿山边坡进行了稳定性分析。运用Geo-Slope和理正软件对边坡安全系数进行对比计算,并通过正交试验设计提出了终了边坡结构参数的优化方案,最终结果确定矿区终了边坡角为46.58°,为后续施工提供参考依据。     

降雨及爆破扰动下某露天矿山顺层高陡岩质边坡稳定性的影响及优化

通过对某矿山顺层岩质边坡的结构面调查,采用室内力学试验的方法确定边坡的岩体质量,并基于强度折减法和极限平衡法理论,对边坡在降雨及爆破扰动条件下的稳定性进行研究。结果显示：边坡在自重+暴雨工况下,边坡结构面无动力扰动影响,边坡处于稳定状态,该工况下边坡的最大剪应变发生在结构面的最上方,结构面中部的最大剪应力为6.0 mm。在自重+爆破工况下,结构面受到动力扰动的影响,边坡的稳定性受到严重威胁,边坡处于不稳定状态,同时结构面中部剪应变已达110 mm,在此条件下边坡可能会产生滑坡等地质灾害。鉴于此,对该顺层边坡进行了优化设计,设计为开采边坡方向与结构面延伸方向夹角为21.32°,经优化后的顺层边坡安全系数得到了显著的提升,保证了边坡的稳定性。同时为今后相似矿山的安全设计提供了科学依据。     

露天矿地表松散层边坡角寻优模型研究

露天矿地表松散层边坡角的确定是露天矿开采设计的基础研究工作,为矿山开采提供有效的安全保障。通过采用边坡极限平衡分析与回归正交试验相结合的方法,建立包括松散层厚度、粘结力、内摩擦角、边坡角和容重五个主要影响因素与边坡稳定性之间的回归模型,得出各影响因素及其交互作用对边坡稳定性的影响规律。通过回归模型的显著性、失拟性检验,对比相同参数条件下的回归模型与数值模拟计算值,结果表明:回归模型显著,拟合度高,计算结果具有较高的可信度。在此基础上,通过反解回归模型,得出任意许用安全系数下的地表松散层边坡角寻优模型。该模型通用性强,为露天矿边坡角寻优提供了一种新的方法。