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...     

加大排土场帮坡角 降低矿山生产成本

通过对大峰矿中槽采区当前的剥离量和内排量的测算,提出了只有提高内排土场的排土高度,加大排土场帮坡角,实现合理排弃,可缩短运距0.43km,每年节约运输费用81.46万元,有效地降低了矿山的生产总成本。     

露天矿排土运输优化的最优排土堆置体搜索算法研究

为寻求露天矿采场各时期剥离岩土排放的最小运输费用,提出了最优排土堆置体概念,即排土场内所有能够容纳某时期采场所剥离岩的区域中总运距最小的区域,将求解最小排土运输费用的问题转化为求排土运输过程中岩土块体最小运距的问题,通过最优排土堆置体搜索算法,依次在排土场内搜索出各生产时期待剥离岩土的最优排土堆置体,最优排土堆置体所处区域即为采场相应时期所剥离岩土的最优排放区域。     

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。     

露天矿下部水平搭单桥适用范围分析

大型露天矿下部水平搭单桥可以有效减小工作帮及内排土场卡车剥离物运输功,从而节省运输费用,降低矿山生产成本。为确定桥体适用范围,建立工作面剥离物等分数模型,确定走桥内排剥离物范围及桥面水平位置;建立搭桥前后的剥离物内排运输功模型,并建立优化不等式,确定桥体所在平面最短工作线长度及桥体服务台阶高度。以哈尔乌素露天矿为例,验证模型正确性,结果表明：桥体位于下部水平中部,桥面位置处剥离物按照4等分划分,内排运距最节省;桥面水平处最短工作线长度为1 192.4 m,可服务剥离台阶高度60 m。研究结果对我国内排露天矿山搭桥开拓运输系统的选用具有指导意义。     

露天煤矿排土场建设发展程序优化研究

为提高露天煤矿经济效益及确保安全生产,对排土场参数及建设发展程序进行优化,有效保障露天煤矿排土工程安全及控制排土成本。通过优化露天煤矿外排土场参数,以排土场剥离运输功最小为基本原则,优化排土场段高;提出4种露天煤矿卡车外排土场排土程序方案;根据不同排土程序方案下动态绘制排土场排弃量与加权运输距离曲线,建立排土场运输费用现值模型及排土场征地费用现值模型。结果表明:以内蒙古元宝山露天煤矿为研究对象,根据总费用最少为原则,确定四合村北排土场方案为最佳排土场位置,根据不同排土程序条件下,优化元宝山露天煤矿新建卡车排土场合理排弃段高为26 m,同时推荐采用对向发展式排土程序。露天煤矿逐年动态发展运输、征地费用不同;排土场运输、征地现值模型简单可靠,对于解决其他露天煤矿卡车外排土场设计优化问题具有一定的参考价值。     

并行露天矿内排开拓运输系统优化

针对并行露天矿公共端帮联合开采时内排运输系统破坏、剥离物运输距离加大、剥采排工程接续困难的情况,分析了运输系统布置方式,提出并行露天矿协同构建双排土桥,迈步式发展的方法.以布设排土桥所产生的重复剥离费用与反向运输费用最小为原则,建立数学模型对排土桥高度进行优化,确定最佳排土桥台阶数量.在某相邻露天矿进行实践,计算得当排土桥最佳台阶数量n=2时,能为两矿节省成本6100万元.结果表明,协同构建迈步式双排土桥的方法能有效减少剥离物的运输距离,优化剥采排工程接续,减少成本投资.     

对汽车运输露天矿选择临时排土场的一点看法

露天矿的生产特点之一是矿山工程量大,有的露天矿年剥离量达数千万立方米.当采用汽车运输时,因完成单位运输功(t·km)的费用较高,所以,缩短剥离物的排弃运距十分重要.有些露天矿的方案设计中,当最终境界确定后,排土场的布置由于受煤层赋存条件、矿山规模、首采区及拉沟位置、推进方向、地形条件及地面设施布局等因素的限制,往往所选的排土场位置使初期剥离物的运距     

充水软弱基底排土场稳定性分析及排弃参数优化

针对烧变岩含水层水体入渗排土场基底诱发露天矿排土边坡变形失稳的问题,以新疆某露天矿内排土场边坡为背景,采用数值模拟方法研究了烧变岩含水层水体在排土场边坡内部的渗流规律和边坡岩土体变形移动规律,基于极薄表土与薄表土层基底极限承载力估算方法确定了内排土场极限排弃高度,采用极限平衡分析方法对内排土场排土参数进行了优化。通过研究,确定了地下水入渗影响下充水软弱基底内排土场的排弃参数。     

露天矿排土场堆置参数优化

设计合理的排土场堆置参数可以达到降低露天矿的排岩成本并保持排土场的稳定性的目的。在建立通用的堆置参数优化的多目标规划模型基础上,结合国内某露天矿实际情况,首先确立单排岩台阶稳定性、总排土场的稳定性与堆置参数的关系,之后在考虑碎岩的运输过程及排土场随排弃任务推进的空间几何演化规律下,建立排岩工作的运输成本及管理费用与堆置参数的函数关系表达式,从而得到该矿以排土场稳定性及排岩成本为优化目标的排土场堆置参数优选模型;对该模型求解得到最佳的排土场堆置参数：台阶数目为4,平盘宽度取最小平盘宽度57 m,单个排岩台阶高度30 m,排土场总堆置高度为120 m,排土场边坡角为26°,该结果与矿山实际情况相符合。     

某高边坡排土场排土工艺优化对比

某高边坡排土场采用排土机排土工艺,在确定台阶允许的最大高度后,为了确定由现状单台阶高边坡排土场调整为多台阶排土场后下部台阶的排土工艺,通过分析各种技术上可行的排土工艺及其适用性,重点分析、比较了溜槽溜放-汽车倒排与自卸汽车直排2种排土工艺,得出溜槽溜放-汽车倒排工艺明显降低投资,节省运营费用,对类似高边坡排土场边坡优化、治理具有较强的适用性和参考借鉴价值。     

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。     

弓长岭露天铁矿大阳沟排土场边坡稳定性分析

针对弓长岭露天铁矿大阳沟排土场的实际情况,在岩土工程勘察和岩土体物理力学性质分析的基础上,采用Geo-Slope极限平衡理论与FLAC2D数值模拟相结合的方法,深入分析了排土场边坡典型剖面在现状工况和极限堆高工况下的稳定性。结果表明：大阳沟排土场边坡在现状工况下处于基本稳定状态;在极限堆高工况下,排土至其极限堆置标高436 m时,处于基本稳定状态。所得结论对排土场的实际排土具有重要的意义。     

Influence of geological and technological factors on the internal dump capacity in flat deposits

The authors describe a research into internal dumping in flat deposits under downdip mining and show that the internal dump capacity changes subject to the dump parameters and physico-mechanical properties of overburden in conformity with the found regulations.     

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。     

黄土基底排土场排土参数的优化

为科学的对黄土基底排土场排土参数进行优化,提出了排土参数优化流程。该流程充分考虑到黄土基底排土场固有特性,在满足排土工艺及稳定性要求的前提下确定台阶高度和平盘宽度,然后通过对组合台阶及边坡总体的稳定性进行循环分析,逐步优化排土场的排土参数。     

饱水黄土基底排土场地质力学模型试验研究

为了揭示排土场边坡的变形机理和潜在病害的发展规律,采用地质力学模型试验方法,以黑岱沟露天矿黄土基底排土场作为研究背景,完成了分级填筑模拟排土边坡增高过程,并进行了地下水入渗基底软弱黄土层的模拟试验。介绍了饱水黄土基底排土场的相似物理模拟方法,采用底部注水的方式模拟地下水入渗基底软弱黄土层对边坡稳定性的影响,研究了分级填筑、软弱基底以及饱水条件下黄土基底排土场边坡裂缝开展和发育特征以及边坡破裂面的空间形态特点。研究表明,随着排土高度的增加,主要变形由淤泥质黄土上部坡体向临空方向的压剪变形为主,逐渐转变为天然黄土上方坡体竖向沉降为主,并且黄土基底含水量的持续增加会直接引起边坡的破坏失稳,变形模式为后缘依附淤泥质黄土与天然黄土(水坑边缘)分界面的整体滑动。     

露天矿排土参数优化的研究

本文针对目前露天矿排土参数存在的问题，提出了排土场结构模型及滑坡模式，介绍了优化排土台阶高度和安全平台宽度的方法，并通过实例说明了这一方法对增加排土场容量、提高排土场效率具有一定的实际意义。     

孝义铝矿革新剥采方法的探讨

孝义铝矿采剥方法的初步设计存在着较多的弊端，致使剥岩运距远，运输道路坡度大，外排场地不足而内排条件不成熟。针对这一情况，该矿对初步设计进行了大幅度调整，改变了原来条带式整体剥采，条带式顺序排放的方法，确立了合理分区，重点突破的剥采方法，对影响运距，坡度、内排进程较大的地段进行强剥强采，因而从根本上解决了所存在的问题，取得了较好的经济效益。