浅析双侧折返入换装车法对电铲效率的影响

对特大型露天矿双侧折返入换装车形式及装车时间进行了研究。并以哈尔乌素露天煤矿为例,分析了双侧装车的实际效率,结果表明,双侧装车待装时间、装车时间均比单侧装车减少,使双侧装车电铲效率比单侧装车提高了23.38%。     

基于多目标优化的露天矿进度计划编制方法研究

为寻求特定露天开采程序下的最优进度计划,实现矿山经济效益最大化。采用线性规划方法,以达产时间最短、达产后3 a内总采煤量最大及设备调动次数最少为目标,以设备数量、采剥工程关系及设计煤炭产量为约束条件建立进度计划编制的多目标优化模型,并利用优先级法对模型进行求解。设计了最早投、达产年的计算方法及年度采煤量均衡方法;利用表上作业法和反向动态规划设计了减少调动次数的进度计划编制方法。以布沼坝露天矿由西向东全区开采为例,将电铲数量、年生产能力、回采率、电铲能力、掘沟电铲数和扩帮电铲数作为限制条件,对露天矿进度计划进行编制,结果表明：达产后第3年可开采至第11阶段,并在该年末可采完第11阶段内87%的矿岩量。将第11阶段内与前10阶段的矿岩量表进行整合,作为基建开始至达产后第3年的总采剥工程量,根据年最大化原煤开采量与达产要求煤量的关系,利用优化模型进行迭代求解,得出均衡后的采剥量,利用表上作业法和反向动态规划完成采剥计划编制。优化后的进度计划可实现3 a投产、5 a达产、前8 a原煤开采总量达37.19 Mt、设备调动次数53次。与其他3种未优化的进度计划均值相比,投产时间提前了0.3 a,达...     

露天矿应用拉斗铲倒堆工艺影响因素分析

论文从技术、经济、社会、环境等方面综合分析了影响拉斗铲无运输倒堆工艺在我国应用的各种因素,通过综合分析认为,我国已经具备了应用拉斗铲倒堆工艺建设大型高产高效露天煤矿的条件,其主要限制因素为资源条件的复杂性和操作管理经验的缺乏。该项研究将对拉斗铲无运输倒堆工艺在我国露天煤矿的应用起到促进作用。     

“树枝状”运输系统在大型露天煤矿开采中的运用

对“树枝状”开拓运输系统的概念、布置方式和适应条件进行了总结,介绍了在安太堡露天煤矿的运用“树枝状”分叉运输系统,利用采场坡道将剥离物集中于一个运输水平运往排土场,减少主运输水平,可加速工作帮开拓运输系统建设,为大型露天矿的开拓运输系统积累经验。     

露天煤矿中间搭桥适用条件与关键参数的确定

为能科学地确定中间搭桥的适用条件和计算参数,建立了各台阶的内排运距计算模型;提出适合中间搭桥的露天矿在工作线长度、煤层赋存条件以及工艺系统方面须具备的基本条件;以搭桥内排运费不大于双环内排运费建立了优化不等式,得出中间搭桥的合理服务高度;按照道路设计规范计算中间搭桥的单向车道数,从而确定中间搭桥的合理宽度。以安家岭露天煤矿为例,得出：该矿的开采条件完全适合应用中间搭桥,其合理的服务水平为高出桥面45 m,单向行驶时桥面合理宽度为14.7 m,双向行驶时桥面合理宽度为25.1 m。     

基于UAV-RGB的矿区植物分类及其叶绿素含量时空变化分析

相比于高光谱遥感和多光谱遥感,在无人机上搭载RGB相机,不仅操作简单,而且成本低廉。但是,目前基于无人机RGB相机进行矿区典型植物分类的研究较少。另外,开采沉陷对地表植物叶绿素含量的时空扰动规律尚不清楚。为解决上述问题,本研究融合RGB影像的光谱信息、纹理信息和点云的3D特征,使用神经网络、支持向量机、随机森林3种机器学习分类算法,实现了对采煤沉陷区典型植被的分类。基于多期影像的分类结果和植被指数,分析开采沉陷对典型植物叶绿素含量的时空扰动规律。研究表明,最佳的分类算法为支持向量机。多特征融合可以显著提高分类精度,相比于只用光谱特征,多特征融合后的总体分类精度提高了9.45%。总体分类精度可达90%,Kappa系数为0.906,可满足矿区植被调查的需要。通过分析针茅和柠条叶绿素含量的时空变化,发现采煤对拉伸区植被的影响最大,其次是压缩区和中性区。拉伸区应作为生态修复的重点区域。地裂缝是生态修复的重点对象。与针茅相比,柠条能更好地适应采煤引起的干扰,可作为生态恢复的先锋物种。     

煤层厚度变化下拉斗铲生产可靠性分析

本文基于大量现场钻孔资料,以减小煤层厚度为区域化变量的影响,采用数理统计的方法对煤层的平均厚度进行区间估计,并将拉斗铲生产能力作为变量,给出煤层厚度变化下拉斗铲生产可靠性的概念,建立了拉斗铲-煤层厚度的机-自然可靠性模型,同时定义了可靠度的计算公式,为研究拉斗铲-煤层条件可靠性提供了一种有效的方法,为拉斗铲选型提供了可靠性分析理论的依据.     

基于产量最大化目标的采掘带宽度优化模型

针对露天矿生产需要,建立了基于挖掘机生产能力最大化目标的单斗-卡车间断工艺采掘带宽度优化模型,并进行了实例研究.根据单斗-卡车工艺端工作面生产特点,建立了挖掘机生产能力与回转角度的函数关系,并给出了挖掘机内外回转角度最优值的求解方法;结合采掘带宽度计算公式可得出实现挖掘机产量最大化的采掘带宽度值.模型采用某露天矿25 m3单斗挖掘机配合172 t矿用自卸卡车的黄土剥离作业条件进行实例研究,验证了模型的可用性和露天矿现采用工艺参数的合理性.     

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。     

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。