分区内排露天煤矿压帮留沟模式及参数优化
Optimization of the remaining ditch mode and parameters for end-wall covered of open pit coal mine with partition and inner dumping作者机构：西安科技大学能源学院陕西西安710054 山西焦煤集团山煤国际河曲露天煤业有限公司山西忻州036500 新疆工程学院安全科学与工程学院新疆乌鲁木齐830000
出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)
年 卷 期：2024年第49卷第4期
页 面：1834-1844页
核心收录：
学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学]
基 金：陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2024JC-YBMS-364)。
主 题：全留沟内排 全压帮内排 倒三角留沟 倒梯形留沟 内排搭桥
摘 要：大型露天煤田安全高效集约化开发是露天煤炭开发的发展趋势,以分区开采为主要开发模式的大型露天煤田具有安全高效、回采率高、投资回收期短的显著优势,同时可以利用开采形成的采空区回填剥离物料形成内排土场,并降低剥离物料对土地的压占及破坏。针对大型露天煤矿分区开采衍生出相邻采区间二次剥离量大的问题,在考虑压帮内排留沟模式影响基础上,结合外排空间受限条件,以内排加高分析不同压帮留沟模式对剥采与运输系统的影响,建立全压帮及半压帮内排总费用模型,并对半压帮倒三角和倒梯形留沟模式进行对比分析。基于费用补偿法,以全压帮内排为参照,在剥离物料不外排的条件下,综合考虑内排容量,构建压帮内排倒三角留沟模式与倒梯形留沟模式的留沟高度优化模型以及内排搭桥移设步距优化模型。对山西河曲露天煤矿首采区与二采区间留沟高度及运输系统进行综合优化。结果表明:半压帮内排经济效益显著,压帮内排倒三角留沟总费用随着留沟高度的增加先增大后减小,总经济效益先减小后增大,最佳留沟高度为110 m,内排搭桥最佳移设步距为104 m,相对全压帮内排节约10080万元;压帮内排倒梯形留沟总费用随着留沟深度的增加先减小后增大,总收益先增大后减小,最佳留沟高度为67 m,内排搭桥最佳移设步距为264 m,相对全压帮内排节约24540万元。留沟面积相等的条件下,倒三角留沟模式留沟深度较大,对单侧剥离物料运输系统影响较大,内排土场工作线长度较长,一般适用于内排空间紧张的露天煤矿;倒梯形留沟模式留沟深度较小,内排容量受到一定限制,一般适用于内排空间较大的露天煤矿。
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