安家岭露天矿超前剥离方案优化研究.pdf

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1、露至固露天采矿技术2012-f-~5期安家岭露天矿超前剥离方案优化研究孙宽，邓有燃，刘如成，史灵杰，韩磊(1．中煤平朔煤业有限责任公司安家岭露天矿，山西朔州036006；2．中煤平朔煤业有限责任公司总工程师办公室，山西朔州036006)摘要：采用剥采比动态优化方法对安家岭露天矿过复杂地质结构时超前剥离方案进行了优化选择。根据安家岭露天矿的实际设备能力，地质构造情况，采场和排土场的容量等，为安家岭露天矿制定了合理的超前剥离方案，为以后的正常生产提供了科学依据。关键词：超前剥离；动态优化；设备能力；排

2、土场中图分类号：TD824．1文献标识码：B文章编号：1671—9816(2012)05—0001—04露天矿生产过程中具有较大的灵活性和伸缩r卜在第i年末第t个可能有的超前剥岩量；性，亦即在一定时期内可以降低生产剥采比，少剥岩r。—在第年末第，个可能有的超前剥岩量；．石，多采矿石，以满足国家和市场当时对矿石的要厂_在第i年内为了保证采矿所需的最小剥岩求。在一定时期内降低生产剥采比是可能的，也是允量。许的。但是，这并不意味着可以否定或改变露天矿应公式(1)表示了生产、需求及库存三者之间的遵循一定的

3、开采程序，保持一定开采参数和按一定关系。当年实际剥岩量和前一年结余的超前剥岩量的生产剥采比进行生产的客观规律性。目前，安家岭之和应等于当年剥离量和当年年末结余的超前剥岩露天矿采场进入复杂地质结构区域(逆断层和背斜量之和。构造)，为了均衡过复杂地质区域的富余设备能力，2)剥离费用。进行超前剥离，主要考虑东北部和中部拉沟方案进cf=C1+C2=C(，—1)(2)行综合比选，最终确定技术经济最优方案【”。式中：c厂第i年的剥离费用；Cl一生产费用；1安家岭露天矿生产剥采比动态优化c厂设备购置费用；露天矿

4、的剥离工程优化，符合运筹学中存储论靠。一第i年和年i一1内的实际剥岩量。的理论。“存贮论”均衡法根据存贮的基本原理，建立3)递推方程。存贮论模型，可以获得逐年保证采矿所需剥离量的f(r￡，)=min{a‘一’c(，—I)t／：一l(—l，—1)}(3)n-越最优解。一般具有两大特点：一是严格寻求累计剥式中：(n，麓)一从第一年到第i年末折算后期(折离总费用最省的“路线”作为最优解，这就把均衡与算到第一年)的总剥离费用；经济效益紧密地结合了起来，突出了经济效益在均，一。一第i及i一1年末的超前剥岩量

5、；衡中的地位；其二是确保每组设备满负荷运行，超X,i。一第及一1年未的实际剥岩量；前剥离所造成的损失减小到最低限度。c(g6i)一费用方程，见公式(2)；1)约束条件。每年的折算系数，a=1／(1+)；+r。F如r(1)为资金年利率。l．r≥0式中：々一在第i年内从状态r‘一，转变到状态r‘的实2超前剥离方案一：东北部拉沟方案际剥岩量；为了利用过背斜构造影响区前剥采比较小的有收稿日期：2012—05—31作者简介：孙宽(1968一)，男，山西朔州人，工程师，利条件，均衡过背斜区的剥离洪峰，提前在首

6、采区东1996年毕业于中国矿业大学采矿工程系露天开采专业，现北部拉沟，与现有直推工作线形成L型工作线方案，任中煤平朔安家岭露天煤矿安全矿长。方案示意图如图1。·2·露天采矿技术2012年第5期1)分阶段采剥量计算及分析。为了研究此方案l4O的剥采关系特征，以200m为一个阶段，计算的剥采120l23456789m¨工程量，如表1所示。74O0010o一一号井12菇盘线：；80事‘产线，73O0o王0

7、，r＼60一到ll厂_．72O0o／4O一／，ll：6．10m3／t71Ooo～⋯进p自位；胃—t

8、2O一／／=4．0a安岭逆目恨7操下墨二采一，IlI7OOooOlOO0o20O003OooO60008O0O1OOOOl2OUO14000p

9、万t图1安家岭露天矿东北部拉沟方案示意图图2安家岭露天矿东北部拉沟方案V—P曲线2)剥采比均衡。阶段煤岩量变化较大，尤其是剥及均衡剥采比曲线采比在拉沟时期较大，而在拉沟坑正常推进后较小。产实际，就近选择外排土场，外排土场容量65485．57露天矿设备数量和剥采总能力在一定阶段是相对稳万m3，其中包括东外排土场43257．18万m，北外排定的。为了有效均衡生

10、产，按照剥采比均衡原则对东土场22208．09万m，分平盘计算结果见表2。北部拉沟方案进行了均衡，结构如图2所示。共均衡②拉沟坑留沟水平确定。拉沟至11煤底时，东两期，第一期原煤剥采比为6．1，按照年能力2500部直推至第8阶段。为了减少二次剥离量，考虑在4万t／a，均衡期为4a；第二期原煤剥采比为4．05，按煤底留沟，沟底宽度取运输平盘宽度40m，如图3。照年能力2500万t，a，均衡期为4．35a。留沟造成内排容积减少。当东部直推至第14阶段3)阶段内外排量和综合运距。时，坑底