露天矿采剥仿真过程中CAD应用

露天矿采剥过程是一个空间推进过程，台阶与台阶之间在生产进程中存在相互制约关系。本文介绍了露天矿采剥仿真系统中ＣＡＤ技术应用方法，配合生产管理仿真，形象表达了采场的空间关系。     

铁路运输露天矿陡帮开采工艺研究

目前我国铁路运输露天矿的剥岩台阶宽度较大,工作帮坡角一般为10°～12°,造成矿山初期剥采比大,剥岩量多,最终矿石成本高,存在着利润少甚至亏损现象。陡帮开采是以较陡的工作帮坡角剥岩,降低初期剥采比,推迟部分剥岩,这从动态观点进行经济分析,可使矿山在整个开采期间获得较大的利润。 汽车运输陡帮开采在国外已广泛应用,在国内也有少数露天矿成功地使用了这一新     

元宝山露天矿地质模型及采矿计划编制系统

介绍元宝山露天煤矿复杂地质条件下的三维矿床地质模型的建立方法,钻孔、断层等地质数据的分析与整理,钻孔数据库的建立;以及地质储量管理,露天采场测量验收现状图形成原理与方法;阐述编制露天矿的各种开采计划的方法和步骤,以及其台阶划分、计划台阶项底版的控制、计划剥离量和采矿量及其煤质指标等;绘制剥采计划平面图和断面图的方法.     

露天矿短期采剥计划CAD系统的开发

针对矿床地质模型的建立方法以及短期采剥计划CAD系统的开发方法，以Auto CAD2000为平台，开发了露天矿短期采剥计划CAD系统。该系统主要由矿床地质模型和采剥计划CAD两个主要部分构成。系统中采用的矿岩量计算方法对传统方法进行了改进，实现了计划开采范围内各分岩种工程量以及各种煤质指标计算的自动化。     

露天矿短期采剥计划CAD系统的开发

介绍了矿床地质模型的建立方法以及短期采剥计划CAD系统的开发方法，并以Auto CAD2000为平台，开发了露天矿短期采剥计划CAD系统。该系统主要由矿床地质模型和采剥计划CAD两个主要部分构成。系统中采用的矿岩量计算方法对传统方法进行了改进，实现了计划开采范围内各分岩种工程量以及各种煤质指标计算的自动化。     

露天煤矿选采理论及方法研究

针对露天矿开采过程中因选采效果不好而造成的矿产资源损失及贫化问题,通过理论分析与计算,研究选采工艺、开采程序、台阶高度对选采效果的影响。分析不同采掘设备的选采效果,以根据不同煤岩选采类型的特点选择最优的选采工艺。以单个台阶推进模型为研究对象,计算分析露天矿开采过程中不同推进方向的选采技术指标,以矿山经济效益最大化为目标,建立了煤层最小选采厚度优化模型。通过建立数学模型推导出台阶高度与煤炭损失率、岩石混入率、最小可采厚度、最小剔除厚度的的函数关系,进而找出通过优化台阶高度来提高选采效果的方法。以白音华二号露天矿为实例进行了研究,结果表明:通过选择合理的选采工艺、推进方式,优化台阶高度,可以有效提升露天矿选采效果。     

基于三维仿真和动态评估的露天矿采剥顺序优化

矿石品位分布无序,导致矿山不同采剥顺序所得经济效益差别很大,为获得优越的矿山排产方案,提出了基于三维仿真和动态评估的露天矿开采顺序优化方法.利用三维仿真技术实现复杂露天矿山矿岩多层次约束的动态开挖,获得每年矿岩采剥量及出矿品位.根据矿山总图布置、采剥位置和发展方式计算矿岩运距,进行矿山设备选型,进而估算矿山基建投资,在矿产品预测售价基础上计算各方案净现值,经比较确定最优开采顺序.以某大型钼矿为例,在矿业软件Surpac中创建了地质块体模型并进行品位估算和价值参数赋值,然后通过矿石售价折扣方式获得系列嵌套境界方案,根据矿山实际条件,借助MineSched软件通过多种约束手段对采剥方案进行排产,运用经济动态评估方法确定了最优采剥方案.     

露天矿储备矿量的合理确定

露天矿设置储备矿量是采矿工业生产本身特有的规律所决定。露天矿采剥工作地点不断移动,上部水平生产矿石的工作面不断消失,下部水平顺次地开拓,准备出来的工作面陆续投入生产。生产中的掘沟工程,剥离工程、采矿工程三者之间相互依存且相互制约。露天矿生产环节多而复杂,生产矿石的数量由于各项因素的影响是随机变化的。为了保证采矿工作在时间和空间上的相互衔接,避免由于剥岩欠量,掘沟落后造成生产     

露天煤矿过正断层动态剥采比时空优化控制

针对露天煤矿开采过程中遇到断层时,煤层顶底板起伏,造成剥采比剧烈变化,煤量接续困难等一系列问题.在保证过断层期间矿山剥采工程过渡接续及剥采比均衡控制的基础上,根据不同断层落差,建立生产剥采比与煤层厚度、倾角、断层落差、台阶坡面角的关系模型.研究薄煤层、中厚煤层、厚煤层在不同断层落差区间下,过断层期间控制生产剥采比的开采方法.以接续工程费用最小为目标函数,优化确定产量接续的时空位置关系.结合胜利东二号露天煤矿首采区出现正断层采用此方法进行实例分析.结果表明:过断层工程接续和剥采比均衡控制技术对露天矿持续生产具有理论指导意义和实用价值.     

露天矿采场精细DEM建立

针对露天矿采场地貌呈阶梯形地表分布，常规DEM建立方法不能精确描述地表形态的实际情况，提出了建立露天矿精细DEM的方法。以建立某露天矿精细DEM为例，介绍了以DWG格式地形图为数据源，提取建立精细DEM的高程数据的方法：采用在原始数据中加入台阶属性和在生成的Delaunay三角网中加入约束条件生成露天矿精细DEM的方法，实现了露天矿三维地形表面的精确描述。     

露天矿过断层开采方式及生产能力接续分析

在露天开采过程中遇到断层时,由于煤层突然错位,造成剥采比剧变,工程接续困难。因此,过断层期间剥采比合理控制和矿山工程平稳过渡接续是露天开采的技术难题之一。笔者通过建立剥采比与断层落差、产状及煤层厚度数学模型,研究不同煤柱留设宽度对边坡稳定的影响;分析了矿山工程发展速度与同时采煤台阶数的关系,计算确定了过断层期间确保矿山工程平稳过渡接续的动态降深速度和生产能力接续方式。结合胜利东二号露天矿过F61断层进行实例研究。结果表明:过断层开采方式和生产能力接续方法可有效均衡生产剥采比,保证产量稳定,提高矿山经济效益。     

基于协调开采技术的相邻露天矿开采程序优化

针对相邻露天矿实施协调开采带来的长期经济效益与开采程序变化影响短期经济效益之间存在矛盾的问题,运用露天采矿学的基本原理,研究相邻露天矿开采程序优化。分析协调开采技术的特点及采场贯通的影响因素,提出采区划分方案优化准则;建立采场、排土场形态优化模型,给出相邻采场贯通时间的计算方法,并提出贯通后采场、排土场形态优化方法。笔者结合工程实例对模型进行了验证,结果表明:通过优化采场、排土场形态,可有效减少剥离量,增加内排空间,提高贯通采场期间两矿经济效益。     

基于ArcGIS快速建立露天采场模型三维可视化法

为了解决露天矿采场模型快速建立的问题。论述了一种快速建立露天矿三维模型的方法,采用了离散点生成TIN来表达地形以及各地层界面的方法,通过对AutoCAD的二次开发来提取图形单元形成建模要素,导入到ArcGIS,进而生成三维矿模。研究结果表明,该方法不仅能达到逼真的三维动态效果,而且对于矿岩量的计算更为准确方便。研究结论初步突破了露天矿算量的传统方法,有助于露天矿的日常生产和管理。     

露天矿剥采比和含矸率的估算方法探讨

露天煤矿开发建井前,需要对露天矿可采煤层的剥采比、含矸率进行估算,为煤矿露天开采的可行性评价提供地质依据。本文主要是对露天矿剥采比、含矸率的估算方法进行探讨。     

露天矿相邻采区间内排压帮高度及 重复剥离深度的综合优化

分析了不同压帮方式的内排运距特点与计算原理,建立了内排压帮高度及重复剥离深度的数学模型,得出通用的计算公式并给出有效判据。以黑岱沟露天矿为例,采用费用补偿法确定最优的内排压帮高度,利用最小重复剥采比确定最佳的重复剥离深度。研究结果表明:分区开采露天矿相邻采区间内排压帮高度与重复剥离深度需同时确定,以费用补偿法建立的数学模型简单且可靠,研究成果对露天矿相邻采区间生产设计具有指导意义。     

含水弱胶结外排土场边坡稳定性研究

弱胶结软岩物料具有强度低、胶结差的特点,对边坡稳定性具有重要影响。为了分析含水弱胶结软岩对排土场边坡稳定性的影响,依据五林油页岩露天矿地质及实际生产情况,结合边坡稳定性计算的Bishop方法,分析了台阶坡面角、含水率、平盘宽度和台阶高度4个主要因素对含水弱胶结软岩排土场边坡稳定性的影响,并采用正交试验方法建立了4因素3水平正交试验模型,通过数值模拟确定了不同因素对边坡稳定性的影响程度,最后对排土参数进行了优化。结果表明:台阶坡面角、含水率、台阶高度与边坡稳定系数呈负相关,平盘宽度与边坡稳定系数成正相关,且平盘宽度对弱胶结外排土场边坡稳定性影响的敏感程度最高,其余依次为台阶高度、台阶坡面角、含水率,确定最佳排土参数为:台阶高度18 m,台阶坡面角23°,平盘宽度15 m.     

市场经济条件下露天矿生产剥采比控制方法

在露天矿设计与生产剥采比控制的现有理论基础上,运用现代控制理论提供了一种适合市场经济要求的新的剥采比控制原则与方法。     

采场岩移规律现场监测试验及时间序列预报

结合新城金矿开采实际,设计顶板岩移监测方案,分析监测数据,并进行岩移变形时间序列预报。采场顶板监测表明:每2 d岩移量在-2.00～2.00 mm之内,100 d累计岩移量不超过20.00 mm;最大岩移量位于顶板中心,最小岩移量位于采场两帮;岩移量沿采场走向呈现出先增后减的规律;岩移量随时间逐渐趋于稳定,顶板累计岩移量不超过25.00 mm;矿山目前支护方式可确保采场安全;采场支护应在岩层应力完全释放前进行,锚杆网度应根据现场情况适当加大。     

氧化塘在露天矿采场水净化处理中的应用

针对宝日希勒露天矿采场水出水水质很差的现实,分析采用多级氧化塘净水工艺净化露天矿采场水。通过深入研究氧化塘净化采场水的机理,参考氧化塘设计参数表,着重对露天矿采场水的多级氧化塘处理单元做出合理设计。多级氧化塘采场水净化系统建成运行后,实践证明采场水出水水质完全达标,采场水净化取得了很好的经济效益,为露天矿采场水净化提供了一种新的经济可行方法。     

露天矿地测采剥计划CAD系统的开发与实践

根据开发露天矿地测采剥ＣＡＤ系统的实践，讨论了开发此类软件的方法、数据结构和可组装通用模块等问题。