露天矿倒堆剥离工艺的发展及其应用前景——露天矿倒堆剥离开采方法系列论文之一

露天矿倒堆剥离是一种先进的开采工艺 ,机械化程度高 ,开采成本低 .对世界范围倒堆剥离用大型拉斗电铲的制造及使用现状进行了统计分析 ,介绍了拉斗铲的基本作业方式 。

五彩湾矿区四号露天煤矿剥离开采工艺研究

针对五彩湾矿区四号露天煤矿大部分剥离物为中硬岩石、剥离物加权平均运距较大的特点,分别提出了单斗-卡车工艺、自移式半连续工艺和半固定式半连续工艺3个工艺方案,并从技术角度对3个方案的适用性和优缺点进行分析,3个开采工艺方案均适用于五彩湾矿区四号露天煤矿;采用差额投资回收期比较法和贴现值比较法分别对3个方案进行经济比较,经济指标显示自移式半连续工艺方案为经济最优方案。

参数优化GA-ELM模型在露天煤矿抛掷爆破的预测

为有效指导露天煤矿制定正确生产计划,提高露天煤矿抛掷爆破预测的准确率,在分析露天煤矿抛掷爆破影响因素的基础上,通过"试错法"确定模型最优隐含层节点参数,进而提出一种参数优化后遗传算法(GA)和极限学习机(ELM)相结合的抛掷爆破预测模型。选取网络的输入输出相关参数,针对现有ELM输入权值矩阵和隐含层偏差,采用遗传算法对其进行优化选择;利用某露天煤矿抛掷爆破监测数据对该模型进行实例分析,并将RBF,BP,SVM,GA-BP模型预测结果与该模型进行对比分析;并引入Weibull模型,通过预测控制参数ɑ,β模拟爆堆形态。研究结果表明:(1)通过"试错法"确定GA-ELM模型最优隐含层节点数为39,有效降低系统的仿真误差,该参数下仿真误差值为0.137 7;(2)相较于传统ELM预测模型,通过遗传算法优化后,有效抛掷率,松散系数以及抛掷距离均得出更小的均方误差MSE值(0.258 0,1.748 5×10-4,3.618 4)和更高的决定系数R2值(0.986 4,0.995 3,0.970 6),改进后的GA-ELM具有更好的拟合效果和泛化能力;(3)通过与其他智能算法如BP,RBF,SVM,GA-BP相比,改进后的GA-ELM测试结果(均方误差,决定系数,仿真误差)明显优于其他预测模型,有效提高预测精度;(4)利用训练完成的GA-ELM网络预测爆堆形态时,控制参数a,β的预测误差均未超过5%,预测爆堆曲线接近真实爆堆曲线。

抛掷爆破与剥离台阶开采参数分析——露天矿倒堆剥离开采方法系列论文之四

对露天矿抛掷爆破技术的发展、预裂爆破及倾斜钻孔的应用、炸药类型、抛掷爆破参数及预期抛掷爆破效果进行了扼要阐述。露天矿倒堆剥离台阶各开采参数与抛掷爆破参数及其效果有密切关系 ,对剥离段高、采宽及剥离工作线长度的影响因素及其合理确定也进行了系统分析 .最后 。

露天煤矿高台阶抛掷爆破爆堆形态模拟

为了研究高台阶抛掷爆破爆堆形态的模拟方法,在总结、分析大量的现场生产试验数据的基础上,完成了高台阶抛掷爆破爆堆形态的分类和高台阶抛掷爆破爆堆形态模拟的Weibull模型的建立。模拟结果表明:模拟爆堆曲线能与实测曲线较好地吻合,模拟结果较准确,爆堆始点爆破漏斗深度h为台阶高度的0.17～0.38倍,Weibull曲线参数α取值在0.919 3～1.245 0,β取值在1.185 9～1.832 4。

煤层倾角对拉斗铲倒堆工艺的影响研究

为了使拉斗铲能更好地适应煤层倾角的变化,提高拉斗铲工作效率,基于露天采矿基本原理、我国煤层赋存条件以及拉斗铲工况特点,建立了厚覆盖层简单倒堆形式下煤层倾角变化拉斗铲倒堆作业的数学模型,分析了煤层倾角变化对露天煤矿拉斗铲作业效率和抛掷爆破抛掷率的影响,得出了拉斗铲最大倒堆高度、排弃最大距离和有效抛掷率的普遍计算公式以及拉斗铲倒堆作业的限制条件.通过对哈尔乌素露天煤矿使用拉斗铲的实例研究,结果表明:煤层倾角和拉斗铲的最大排弃高度成线性增加,同时,当煤层倾角越大,拉斗铲最大倒堆距离越大,抛掷爆破的有效率越小.

复合煤层条件下拉斗铲作业方式优化研究

对复合煤层条件下的拉斗铲作业方式进行了总结与评述,依据拉斗铲数量和夹矸层剥离方式不同分为单铲逐层倒堆剥离、夹矸层辅助设备剥离、双铲联合倒堆剥离3类.研究分析了各种作业方式的适用条件,提出评价拉斗铲倒堆剥离作业方式的4项优选指标:辅助设备年总工程量及平均移运距离、拉斗铲年有效工程量、拉斗铲再倒堆工程量和选用的拉斗铲规格,通过优选指标计算和方案对比可确定具体埋藏条件下的拉斗铲最佳作业方式.以某个露天煤矿的具体煤层赋存条件为例,对复合煤层条件下的拉斗铲作业方式进行了研究,通过优选指标评价和经济效益分析,认为采用单铲逐层倒堆剥离方案最优.

露天煤矿拉斗铲作业效率研究

为了探讨露天煤矿拉斗铲的作业效率,采用黑岱沟露天矿拉斗铲现场作业的统计数据,研究了拉斗铲的作业周期及分布规律和拉斗铲作业的满斗系数.得出了拉斗铲作业周期的计算公式,作业周期服从正态分布规律,分析了影响作业周期及满斗率的主要因素.结果表明:回转时间是影响拉斗铲作业周期的最主要因素;根据拉斗铲作业周期服从的分布规律可以得出拉斗铲的倒堆能力,为露天矿生产计划的制定提供依据;通过提高拉斗铲司机技术水平及加强露天矿各种工艺间的配合和现场管理,可以进一步提高拉斗铲的满斗系数;减小拉斗铲作业回转角和加大拉斗铲斗容的满斗系数是提高拉斗铲作业效率的有效途径,为国内外拉斗铲的研究提供了具体的分析方法和理论依据.

露天煤矿剥离半连续系统布置研究

基于某露天煤矿当前采剥关系、生产工艺与能力现状以及扩建工程设计,需要对该矿区进行剥离工艺的选择、布置设计。分析了当前矿区的生产工艺与生产能力,讨论了现有情况下的运输安全,明确了需改善的区域。分析了半连续工艺影响因素,确定了合适的剥离半连续工艺:单斗-卡车-半固定破碎站-带式输送机-排土机半连续工艺。计算了系统年生产能力,明确了间断部分和半连续系统布置方案。结果表明:该矿只能在端帮处缓解卡车运输的车流密度;选用的半连续工艺为单斗-卡车-半固定破碎站-带式输送机-排土机半连续开采工艺;采用两套半连续系统,剥离系统均布置在采场西帮。

经济合理剥采比合理性探讨

分析了用于确定露天开采境界的无盈亏剥采比和经济合理剥采比在定义与计算方法上的不完善之处，建议重新加以界定，并以价格法为主确定无盈亏剥采比或经济剥采比。

基于综合赋权云模型的露天矿岩体可爆性分级识别

露天矿爆破施工要求破碎块度均匀,大块率低,高效发挥铲装、运输设备效率,而矿山岩体可爆性评价是爆破参数优化、质量提高、成本控制的重要依据。为了对岩体可爆性进行科学分级,选择岩石普氏系数、抗拉强度、岩石密度、岩石纵波速度、岩体纵波速度5个指标建立了岩体可爆分级指标体系,确定了岩体可爆性分级标准,计算出了岩体可爆性分级指标的云数字特征,生成了各指标隶属各岩体可爆性等级的云模型,提出了基于综合赋权云模型的岩体可爆性分级方法。将分级模型应用于平朔东露天煤矿,结果表明:东露天煤矿泥岩、砂质泥岩、粉砂岩的可爆性等级均为A,确定度分别为0.5855、0.5844、0.3497;细粒砂岩的可爆性等级为C,确定度为0.1494;中粒砂岩、粗粒砂岩、泥灰岩的可爆性等级均为B,确定度分别为0.2532、0.2129、0.3288。确定度能够精确反映各岩体与各可爆性等级间的隶属程度,有利于更准确地计算炸药单耗,结论的可信度及实用性更高。

伊敏露天矿剥离工艺改造方案探讨

针对伊敏露天矿在采区扇形推进过程中采用单斗-卡车生产工艺带来的开采成本攀升、劳动效率低、环境污染大等问题,提出了轮斗连续工艺、单斗-自移式破碎机半连续工艺、轮斗连续与单斗-自移式破碎机半连续综合工艺、单斗-卡车工艺四种剥离工艺改造方案,并对四种剥离工艺方案进行技术与经济性分析,最终确定采取综合工艺,即:第一台阶采用轮斗连续工艺方案,第二台阶采用单斗-自移式破碎机半连续工艺。

露天煤矿拉铲设备选型的研究

我国露天煤矿的地质赋存条件比较适合采用拉铲倒堆开采工艺。文章对露天煤矿拉铲设备选型进行了研究,分析了露天煤矿拉铲设备选型的主要开采参数的确定原则,介绍了拉铲设备选型的基本步骤以及主要参数的计算方法,最后采用计算机模拟技术建立了拉铲设备选型的数学模型。

连续工艺在元宝山露天煤矿的应用

自元宝山露天煤矿连续工艺系统投入使用10多年以来,逐渐积累了一些生产、检修、管理方面的经验,我矿根据本矿生产实际情况进行了一些技术改造和技术创新,使连续生产工艺系统更适应元宝山露天煤矿的发展要求同时也为其它适合应用连续开采工艺的矿山提供借鉴。

露天矿表土剥离半连续开采工艺研究

提出了一种新型轮式软岩破碎机．它具有对大粘土块进行破碎及实现物料流均匀的作用，与单斗挖掘机和胶带输送机可以组成新式露天矿表土剥离半连续开采工艺系统．

不同风速和风向下露天矿运输扬尘运移规律模拟分析

露天矿中产生的粉尘,能够严重污染环境、损害职工的身体健康和影响煤矿的生产效率。分析露天矿运输扬尘因素,包括:粉尘粒径、车速、道路防尘铺装、车辆载重、风速和风向。其中,风速对运输扬尘有极大的影响。用SIMPLE算法求解气体流场,同时设置DPM模型,求解粒子运动情况,并采用FLUENT软件基于不同风速和风向对露天矿运输扬尘运移规律进行数值模拟。结果发现:相同粒径下,风速越大,扬起的粉尘分散越广,悬浮存留时间越长,扬尘浓度越高。不同风向进行对比发现,在顺风时,扬尘主要分布在汽车周围;逆风时,主要分布在车两侧和车后;侧风时,主要分布在车的背风侧和车后。根据模拟结果,提出露天矿运输扬尘的防治措施。

露天煤矿剥离运输设备的安全管理与维护

根据哈尔乌素露天煤矿运行的剥离运输设备的特点对机电事故的原因及如何预防做了阐述,对全面搞好机电设备的维护,确保设备运行良好,提出了合理建议。

高寒地区露天矿无人机移动测量适用性研究

目前矿山测绘采用最多的是全站仪以及GPS-RTK动态测量技术,对于矿区中一些比较陡峭大坡度区域和深沟区域,测绘人员往往无法到达,在高陡边坡采集数据时也会存在测量安全隐患。此外,大型露天矿区开采范围大,开采水平多,单点测量需要大量的人力物力,不仅增大了劳动强度,还降低了工作效率。因此在伊敏露天矿测量验收中,采用的传统数据采集方式亟待改进,对于其测量验收方式的也需改变。为了满足高寒地区露天矿测量验收的实际需求,提出采用飞马D200作为飞行平台,利用D-OP200倾斜模块、飞马D200为飞行控制与管理系统的无人机整体解决方案,对无人机能否在高寒地区正常完成测量工作进行了现场飞行试验。在低温、大风、雨雪等特殊环境下的无人机进行了飞行试验,并对无人机移动测量数据进行采集与处理。结果表明:在伊敏矿区受各种恶劣天气交叉影响的条件下,全年仍有80%的工作日无人机可正常飞行作业;飞行测试中的单点误差均小于0.05 m,实景建模算量与实测采剥量的误差在5%范围内,满足矿方测量验收的算量精度。

安太堡矿采剥运年计划的制定

对安太堡矿采剥运年计划制定所需的基础资料及制定年计划的手段、方法及内容进行了详细的总结。

黑岱沟露天矿采区转向期间配剥工程优化设计

为保证黑岱沟露天煤矿采区转向期间及后期生产的连续和稳定,分析了采区之间配剥的必要性,并计算了最小配剥工程量。为达到以最小的投入快速渡过因采区转向引起的剥离高峰的目的,充分利用新旧设备更替的产能叠加效益和经济灵活的外委方式,提出了5个不同基准的配剥方案,并从投资成本、经济效益和生产组织等几个方面加以比选,得到最优配剥方案,编制了相应的配剥计划。