红沙泉一号露天煤矿采场涌水量分析及预测

红沙泉一号露天煤矿勘探阶段使用大井法和平均降雨量法预测露天采场涌水量,与实测涌水量偏差较大。根据矿田水文地质条件,以及露天采场涌水量构成与变化规律,结合煤矿开采程度,进行偏差分析。结果表明,采用的年平均降雨量值为较大范围年平均降雨平均值,导致涌水量预测结果偏大,而选用水文地质比拟法预测未来3年采场涌水量,误差较小。预测结果为红沙泉一号露天煤矿防治水工作提供了重要参考依据,能够更好地指导安全生产。

草原区矿产开发对景观格局和初级生产力的影响--以黑岱沟露天煤矿为例

煤炭是我国的主要能源,大型露天煤矿的开发推动了地区经济与社会的发展,但同时也引发了区域生态环境问题。因此,探讨矿产开发对区域景观格局的影响,并阐明景观格局动态与生态系统初级生产力的关系,对生态环境的保护具有重要意义。以内蒙古草原区的黑岱沟露天煤矿为例,利用3S(RS、GIS和GPS)技术,在野外实地调查的基础上,分析了1987年以来矿产开发导致的土地利用/覆盖变化、景观格局动态及其与生态系统初级生产力之间的关系,主要结果如下:(1)提出了界定最适研究区范围的方法,认为沿矿区边界向外建立10 km的缓冲区是该研究最适研究区域的大小;(2)草地和耕地是研究区主要的土地利用/覆盖类型,但是在过去20多年间其面积在逐渐减少,而工矿仓储用地及住宅用地面积在急剧增加;(3)矿产开发导致景观格局发生变化,并且在两种不同的空间尺度(研究区和矿区)上表现出总体变化趋势的一致性,但在后期有较大差异;(4)初级生产力变化呈现下降趋势,并且矿区的降低更为突出;(5)以生长季降水量为控制因子的偏相关分析表明,景观配置(平均斑块周长面积比、景观形状指数)与初级生产力呈正相关关系,在研究区尺度上尤其显著,但在矿区尺度上,景观结构组成(斑块密度、均匀度指数和多样性指数)更为重要,与初级生产力呈显著负相关;(6)受复垦规模和演替进程的影响,局限在矿区排土场上的植被重建尚不能改变研究区尺度景观-生态系统初级生产力之间的关系。可见,景观格局的变化以及景观格局与生态系统初级生产力之间的关系均存在尺度依赖性。

大中型露天煤矿闭坑地质灾害浅析

未来 10年 ,我国大中型露天煤矿将陆续达到设计服务年限 ,闭坑后的大中型煤矿 ,如果管理和治理不当 ,将会诱发大量的地质灾害 ,造成重大的社会、经济、环境和生态问题。文章根据大中型露天煤矿在生产过程中诱发的大量地质灾害 ,提出这些矿山在闭坑后可能诱发的地质灾害类型及因素 。

露天矿单斗-卡车工艺条件下小型设备坡道布置

当前煤炭市场经济条件下,国有大中型露天煤矿普遍采用自营+外包的生产模式,外包小型设备在大中型露天矿山发挥了不可忽视的作用,就小型设备在实际生产中斜坡道布置方式进行了探讨分析,提出小型设备在单斗-卡车工艺系统下斜坡道布置方式选择及其应用条件。

基于改进RRT算法的露天矿路径优化模型

露天矿道路运输系统优化问题是矿山复杂大系统协同优化的重要组成部分,对于降低矿山生产运营成本、提高矿山生产及组织效率具有极为重要的现实意义。但近年来,随着我国露天矿建设质量的标准化,产量规模、作业设备的逐步大型化,部分矿山运输系统的瓶颈问题开始凸显,特别是以静态道路网络分析方法为基础的传统路径优化规划模型及算法,当面临更加复杂、多变的调度决策任务时,部分规划模型及算法易受到基础能耗目标建模限制,很难给出全局现实最优解。为有效解决传统模型评价建模困难、寻径效率受限等问题,以神华新疆公司红沙泉露天煤矿为例,在时变运输功描述系统全局能耗波动效应的理论基础上,尝试融合车-路耦合思想,提出兼顾路面随机损伤作用下的费用评价函数及路径规划模型,并结合该矿道路阻力系数的隶属度函数模型给出了全局费用评价函数的合理估计;为进一步提高规划模型求解效率,提出采用快速搜索随机树算法(Rapidly-exploring Random Tree, RRT)构建路径拓扑连通性的启发式策略的基本方法,并配合遗传算法对路径规划模型进行求解,实现了路径几何拓扑连通性与标量目标值约束解耦的同时,完成了对露天矿复杂路径条件下寻径问题的快速求解。经多组仿真实验验证,所述算法能快速收敛于全局最优解,经对比试验论证,所述方法及策略对于解决露天矿路径规划优化问题可行且有效。所述方法为后续基于路面波动作用下的运输系统成本分析及评价提供了研究方向及基础,为融合交叉学科分析露天矿复杂大系统的决策问题贡献了全新的体系方法。

宝日希勒矿区煤炭资源开发的生态环境影响评价

针对呼伦贝尔地区草原生态环境保护和煤炭资源开发的双重需求,以宝日希勒矿区为例开展了煤炭资源开发生态环境影响评价研究,确定了宝日希勒露天煤矿对周边草原生态的影响方式和范围。研究分析了30余年来呼伦贝尔草原生态的演化特征,认为水分是草原植被退化的首要限制因子,全球气候变化带来的气温升高、过度放牧、城镇化、矿产开发、农业生产等因素也直接和间接地造成草原植被退化与逆向演替。根据宝日希勒矿区的特点,基于草原区生态本底与景观生态服务功能,建立了草原区景观生态健康CVORE评价模型与景观干扰识别方法,发现放牧对区域景观生态健康的影响比煤炭开采更为显著,露天煤矿对草原区景观生态健康程度的影响距离为1~2 km;获取了煤炭开采对典型生态因子的影响范围,认为煤炭开发对地表生态变化的影响强度大但范围有限,对植被指数、植物优势物种等指示生态因子的最大影响范围为2 km,且植被密度、有机质和速效磷含量均服从正态分布,其中矿区植被密度空间变异受资源开发利用、放牧等随机因素影响较大,受地形、成土母质等结构性要素影响较小;对土壤养分及土壤湿度的影响距离为1 km,且表层土壤中细菌总量和放线菌数量显著降低、真菌数量变化不明显,短时间干扰仅显著影响过氧化氢酶的活性。

基于正态云模型的宝日希勒煤矿生态安全等级研究

针对当前矿区生态安全评价结果及等级划分的模糊性与随机性问题,以宝日希勒大型露天矿区为例(以下简称为宝矿),探究基于PSR模型、熵权和正态云模型的矿区生态安全综合评价体系。结果表明:宝矿生态安全综合隶属度为0.9947,属于敏感级,且有向危险级恶化趋势,安全形势比较严峻;其中压力层和状态层处于敏感级状态,最大隶属度分别为0.2735、0.3902,而响应层处于恶劣级状态,最大隶属度为0.3504;造成宝矿生态压力增大的关键因素为矿坑和土壤侵蚀,主要表现在草地破坏、土壤养分降低和空气污染方面,而限制宝矿生态安全等级提高的主要因素包括废水和固体废弃物利用率低以及科研和环保投资不高。

露天煤矿智能综合管控平台应用研究

针对露天煤矿各系统数据分散、无法充分结合露天煤矿GIS“一张图”数据融合展示和风险实时分析等问题,国能宝日希勒能源有限公司(以下简称“宝日希勒露天煤矿”)结合自身信息化系统建设情况,构建了基于“云-边-端”的智能综合管控平台,介绍了该综合管控平台的总体架构,详细阐述了数据采集与存储、二三维一体化、风险监测预警技术等关键技术。通过在宝日希勒露天煤矿实际应用表明,该平台能够实现露天煤矿多维数据的综合查询和多维展示,提升了矿山各类系统异常数据的处置能力、综合风险分析能力和露天煤矿生产效率,对其他露天煤矿智能综合管控平台的建设有一定借鉴。

大直径中深孔爆破技术在准东露天煤矿的应用

针对中深孔爆破技术特点,通过精心选择传爆器材,准确推算爆破参数,优化设计了起爆网络;并经过大量的生产性试验对中深孔爆破技术的合理性进行验证,使该项技术在准东露天煤矿得到了成功应用,提高了穿孔爆破的作业效率,降低了人工劳动强度,满足了准东露天煤矿达产期开采要求。

天池能源南露天煤矿原煤破碎站移设方案优化

露天煤矿破碎站移设是充分发挥破碎站及带式输送机经济价值的重要内容,以天池能源南露天煤矿一号破碎站为研究对象,通过设定约束条件,建立移设模型的方式,根据总运费最低原则,从经济角度确定出最佳移设步距;结合南露天煤矿倾斜巨厚煤层赋存特点,提出在矿坑空间受限的条件下破碎站以同水平、小步距进行移设的设计方案;并定量分析了移设方案的经济性和可行性,为倾斜巨厚煤层露天矿开展坑下原煤破碎站移设工程提供了科学的依据。

大型矿用潜水泵在布沼坝露天煤矿防洪排水系统中的应用

露天煤矿传统的固定水泵房排水系统在遭遇长时间连续强降雨或矿坑周边坝塘溃堤;防洪沟阻塞、塌坍时,汇入矿坑内的水量远超系统排水能力,将导致整个矿坑被淹;以小龙潭矿务局布沼坝露天矿为例,客观分析了固定水泵房排水系统存在的主要缺陷以及大型矿用潜水泵排水系统的优势,介绍了如何利用大型矿用潜水泵构建防洪排水系统。

露天煤矿爆破大块率控制技术

为控制爆破大块率,针对现场结构面较为发育的实际情况,提出优化爆破参数及起爆网路、更换炸药、缩短孔口封堵长度、深浅孔结合等措施,并通过应用分析各措施带来的大块率控制效果。实践表明:优化后大块率降低1/2,二次破碎情况减少,装车效率及产量提高。

伊敏露天矿生态修复示范项目管理模式

为了实现生态修复工作的高质量开展,描述了从项目筹备到实施、完成,再到完善提升的管理路线,分析了将企业文化与理念结合、系统分析后进行规划设计、根据实际情况分部分项实施、按照关键节点重点集中突破、结合整体进度不断提升完善的伊敏矿区生态修复示范区建设管理的过程。基于原则、理念、行动、目标之上的“前瞻性思考,践行理念”、“全局性谋划,系统设计”、“针对性剖析,分部分项实施”、“抓关键节点,重点集中突破”、“把控整体进度,不断提升完善”等5步管理措施,实现了生态修复示范区建设在国有大型煤炭企业的高质高效开展,形成了基于国有大型煤炭企业的生态修复示范项目管理模式。

平朔东露天矿特大型选煤厂建设施工管理

为了快速高效地完成平朔东露天煤矿特大型选煤厂项目建设,从安全、速度、环保和成本等多方面因素,以新技术研究和应用为支撑,研究了特大直径钢筋混凝土预应力原煤仓施工技术、产品煤槽仓施工技术、大型工业厂房设备安装施工技术。现场施工结果表明,平朔东露天矿特大型选煤厂优质、安全、快速地完成施工,实现了预定目标,获得了良好的社会和经济效益。

露天煤矿大型液压反铲干租租金影响因素研究

为了了解各类因素对露天煤矿大型液压反铲干租租金的影响,采用资料查阅、调研写实、理论推导等方法建立了露天煤矿大型液压反铲干租租金的计算模型,借助Matlab计算软件分析了各类因素在不同情况下对干租租金的影响。研究结果表明:干租租金随设备原值的增加呈线性增大,随耐用总台班的增加呈抛物线减小,干租租金对耐用总台班敏感性较强;当设备原值、液压反铲循环时间与铲斗斗容三者共同作用于干租租金时,铲斗斗容起主导作用;液压反铲操作重量越大,耐用总台班越长,铲斗斗容越大,干租时租金越低。各类影响因素研究揭示了干租租金的响应机制,为大型液压反铲的租赁选型提供了参考。

蒙东草原区大型露天煤矿减损开采与生态修复关键技术

基于蒙东草原区生态功能重要、气候酷寒、半干旱、土壤瘠薄的本底生态特征和国家能源安全作用突出、煤炭储量大、开采条件好的资源开发特征,以生态减损为主线,提出了“开采源头减损与系统修复一体化”的大型煤电基地生态修复理念与模式;针对蒙东草原区生态数据采集与监测难题,创建了酷寒草原区“地下-地表-空-天”全空间多尺度煤炭开采生态影响监测技术体系,可实现对酷寒地区(最低-47℃)多生态要素实时监测和数据传输;基于监测系统数据采集和分析,从宏观、中观、微观尺度研究了大型露天开采对多生态要素的影响特点,揭示了大型露天煤矿开采对水、土、植被等草原生态要素及系统的影响规律;根据露天开采的特点,结合蒙东草原区生态本底特征,研发了蒙东草原区露天煤矿节地增时减损型开采、大型露天矿生态减损型排弃、露天开采生态多要素系统修复等关键技术。通过技术体系的实施,解决了蒙东草原区露天开采水资源保护和利用问题。