基于内排空间利用最大化的露天煤矿排土线布置方法

作     者：王东 李广贺 曹兰柱 白润才 宋子岭 赵景昌 WANG Dong;LI Guanghe;CAO Lanzhu;BAI Runcai;SONG Ziling;ZHAO Jingchang

作者机构：辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2020年第45卷第9期

页      面：3150-3156页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0820[工学-石油与天然气工程] 0817[工学-化学工程与技术] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0815[工学-水利工程] 0827[工学-核科学与技术] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51874160) 辽宁省高等学校创新人才支持计划资助项目(LR2016039)。 

主　　题：横采内排 空间利用 工作线布置 强化内排 排土线 

摘      要：快速释放与充分利用内排空间是露天矿实现安全、降本、高效、绿色开采的重要途径。为解决横采内排开采程序的排土线布置难题,强化内排,对内排土场基底倾角、采场工作线布置等相关因素与排土线布置关系展开研究。兼顾水平、倾斜煤层露天煤矿,应用3Dmine软件,构建了内排空间利用最大化的采场工作帮、内排土场、端帮和基底的空间几何模型;在建立内排空间利用最大化的工程条件基础上,推导了露天煤矿排土线布置的数学表达式,理论上揭示了采场工作线布置及边坡角、内排土场边坡角、基底倾角对排土线布置的影响规律,将此方法运用于某露天煤矿。研究结果表明:横采内排开采程序实现内排空间利用最大化的充要条件为:基底倾角α小于内排土场边坡角βp;内排土场工作线布置方向θp与基底倾角α、采场工作帮边坡角βc呈负相关,与内排土场边坡角βp、采场工作线布置方向θc呈正相关;某露天煤矿横采区2023年计划采场工作线方向θc=90°,内排土场工作线布置方向θp=46.3°才能实现内排空间利用最大化。成果可用于优化排土工作线布置,弥补常用方法设计排土线布置试绘工作量大的不足。