大采高露天石灰?guī)r礦山最終邊坡角優(yōu)化研究

發(fā)布時間：2020-06-09 06:23

【摘要】：由于露天開采具有機械化程度高、安全條件好、資源回收率高等顯著優(yōu)點,所以露天開采是目前礦產(chǎn)資源的首要開采方式。隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,礦產(chǎn)資源開發(fā)利用程度不斷加大,大采高形式的露天礦山成為了必然的發(fā)展趨勢。而在露天礦山中,若最終邊坡角留設(shè)過大,則將面臨著巨大的邊坡失穩(wěn)風(fēng)險,若最終邊坡角留設(shè)過小,又將會造成大量的經(jīng)濟(jì)損失。因此,研究如何確定和優(yōu)化大采高露天礦山的最終邊坡角方案,使最終邊坡安全穩(wěn)定得到保障的同時又能使礦山經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大化,便極為重要。本文以某新建大采高露天石灰?guī)r礦山為工程背景,針對其最終邊坡角的優(yōu)化問題開展了系列工作并取得了相關(guān)研究成果。首先,對礦山進(jìn)行了技術(shù)調(diào)研和現(xiàn)場勘察及巖石取樣,確定了最終邊坡典型剖面的位置;其次,在巖石室內(nèi)力學(xué)試驗的基礎(chǔ)上采用經(jīng)驗公式法對巖體力學(xué)參數(shù)進(jìn)行折減計算后確定出最終的邊坡巖體力學(xué)參數(shù),主要包括:單軸抗壓強度、單軸抗拉強度、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、彈性模量、泊松比;然后,基于FLAC3D分別從位移、應(yīng)力、變形和安全系數(shù)幾個方面對初步設(shè)計方案中最終邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析計算及預(yù)測并針對大采高露天礦山最終邊坡角優(yōu)化問題提出了“優(yōu)勢區(qū)”和“相對劣勢區(qū)”的概念以及分步分區(qū)間的優(yōu)化方法;接著,按照優(yōu)化方法確定出礦山的最優(yōu)邊坡角方案為51°-49°的上陡下緩折線組合形式,這與前人得出的邊坡向采場凹進(jìn)時比較穩(wěn)定和硬質(zhì)高邊坡宜采用上陡下緩邊坡形式的研究成果相吻合;最后,根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用情況,表明本文研究結(jié)果的現(xiàn)場應(yīng)用安全成果明顯,經(jīng)濟(jì)效益突出,總體應(yīng)用效果良好,具有較高的安全可行性和經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。同時,根據(jù)本文研究結(jié)果提出了具有針對性的最終邊坡維護(hù)管理措施建議。本文根據(jù)大采高露天礦山最終邊坡的特點,提出了“優(yōu)勢區(qū)”和“相對劣勢區(qū)”的概念和分步分區(qū)間的最終邊坡角優(yōu)化方法以及上陡下緩折線組合形式的最終邊坡角方案,為類似大采高露天礦山的最終邊坡角設(shè)計和優(yōu)化研究提供了一種新的思路和參考依據(jù)。
【圖文】：

示意圖,最終邊坡角,構(gòu)成要素,示意圖

圖 1.2 最終邊坡角構(gòu)成要素示意圖坡角的因素臺階坡面角階坡面角的主要決定因素是巖性和機械設(shè)備條挖掘高度大，就能夠設(shè)置較大的臺階高度和臺。度平臺可以分為安全平臺和清掃作業(yè)平臺。在巖式不設(shè)安全平臺，這樣最終邊坡角將會變得更使用的機械設(shè)備條件所決定的，若其值越小，則優(yōu)化研究現(xiàn)狀山最終邊坡角優(yōu)化研究現(xiàn)狀的調(diào)查總結(jié)，目前針以下幾種：初步方案或已有方案進(jìn)行分析，確認(rèn)其具有穩(wěn)定

技術(shù)路線圖,優(yōu)化流程,典型剖面,坡角