复合煤层露天矿软岩边坡参数逐阶段优化方法研究

作     者：王东 郭富宁 曹兰柱 李广贺 WANG Dong;GUO Funing;CAO Lanzhu;LI Guanghe

作者机构：辽宁工程技术大学矿业学院 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2019年第47卷第10期

页      面：75-80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：国家自然科学基金资助项目(51874160) 辽宁省高等学校创新团队支持计划资助项目(LT2018008) 辽宁省高等学校创新人才支持计划资助项目(LR2016039) 

主　　题：露天煤矿 顺倾 复合煤层 边坡稳定性 形态优化 

摘      要：为解决复合煤层露天矿软岩边坡形态参数优化这一难题,从对影响边坡稳定性关键因素的分析出发,采用刚体极限平衡理论和FLAC3D数值模拟软件相结合的方法,结合露天矿采场自上而下逐水平形成的特点,提出了一种顺倾层状边坡参数逐阶段优化方法,将该方法应用于白音华一号露天矿北帮边坡,分4个阶段优化设计了该矿北帮复合煤层软岩露天矿边坡空间形态。研究结果表明:白音华一号露天矿北帮边坡滑坡模式以剪切圆弧为侧界面,以煤层顶、底板弱层为底界面的切层-顺层滑动;经逐阶段优化后,1煤的底板弱层以上台阶边坡角为12°,边坡平台宽为25 m;2煤的顶板弱层以上台阶边坡角为22°,边坡平盘宽为30 m;3-1煤的底板弱层以上台阶边坡角为15°,边坡平盘宽为54 m;3-2煤的底板弱层以上台阶边坡角为14°,边坡平盘宽为25 m;北帮最终设计边坡角由原设计13°提高至15°,多采煤量为443万t,多剥离岩量167万m3;经优化设计确定的复合煤层软岩露天矿边坡形态参数,可弥补采用传统方法设计造成的边坡角偏小的不足,实现经济效益最大化。