露天煤矿剥离物制备表土替代材料技术体系研究

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为了解决综合利用露天煤矿剥离物制备表土替代材料的技术难题,建立基于露天煤矿剥离物制备表土替代材料的技术体系,从生产、改良、制备、评价全过程进行表土替代材料技术体系研发;构建了以剥离物储量指标、剥离物可塑性指标、剥离物基本性质和剥离物污染强度指标为主体的矿山剥离物筛选体系,提出了剥离物粒径范围、性状、改良剂控制及选择的方法。针对表土替代材料养分提出了基于熵权法和模糊评价的评价方式,针对表土替代材料水分,从土壤水分特征曲线模型的水分控制体系提出了控制固定成本和变动成本的表土替代材料经济性分析方法,为复垦用土匮
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以哈尔乌素露天煤矿为背景,对露天煤矿大型及特大型松动爆破各个关键作业环节的优化进行研究,并结合生产现场的实际情况,重点分析了布孔、装药及块度控制等方面的情况。研究结果表明:部分爆破作业环节可进一步提高爆破质量、降低爆破成本,优化发掘空间较大,可供行业内相关的企业或者爆破队伍借鉴。
为研究边坡内水体对边坡稳定性的影响,通过将孔隙水压力作用和软岩遇水后强度弱化效果进行耦合分析,对露天煤矿边坡稳定性展开了综合研究;以FLAC3D作为分析软件,提出了一种新的水体单元耦合方法,将水体对边坡稳定性的影响机理进行比较全面的模拟分析;同时以伊敏露天煤矿东帮的最终采掘状态为例,使用FLAC3D对水体耦合过程进行了模拟。结果表明:x方向位移云图展现出了强降雨对东帮边坡位移特征的影响情况,边坡安全系数在降雨的影响下也出现了明显的降低。
抚顺东露天矿采用单斗电铲装铁道列车方式进行采区路端扩采延伸,随着采矿重心逐年降深,采区路端个数随之增加,采用传统电铁“捣装”方式作业影响电铁系统开拓降深进度;结合现状,设计采用液压反铲与电铲联合作业方式加速扩采采区路端,提升端帮采掘进度,满足电铁降深速度要求。研究结果表明:电铲-液压反铲联合方式作业可大幅提高东露天矿采区路端装车效率,加快端帮扩采速度。
露天煤矿传统的固定水泵房排水系统在遭遇长时间连续强降雨或矿坑周边坝塘溃堤;防洪沟阻塞、塌坍时,汇入矿坑内的水量远超系统排水能力,将导致整个矿坑被淹;以小龙潭矿务局布沼坝露天矿为例,客观分析了固定水泵房排水系统存在的主要缺陷以及大型矿用潜水泵排水系统的优势,介绍了如何利用大型矿用潜水泵构建防洪排水系统。
从风险辨识顶层设计逻辑角度出发,结合露天煤矿生产特点、员工素质、安全管理思路进行风险辨识任务划分。对当前露天煤矿开展风险管理工作效果差的情况进行分析,解决风险管理技术上主要存在的风险辨识不全面、风险评估不准确、控制措施单一的原因;并根据风险管理原理,对风险辨识评估的技术和标准做了进一步研究;建立健全了露天煤矿生产领域安全风险分级管控机制,最终实现事前危害辨识与风险评估、事中落实管控措施、事后总结与改进的目标。
针对露天矿矸石汽运排矸过程效率低、操作人员劳动强度大的问题,研究矸石汽运自动装车技术;采用三维建模和离散元EDEM仿真技术相结合的方法,确定自动装车过程的工艺;利用自控原理相关知识,得到装车过程的传递函数,提出自动装车过程的分段PID控制方法;通过FRID射频技术、红外和超声波传感器,以及PLC控制技术,实现矸石汽运自动排矸功能。
为探索密索体系无背索斜拉桥主梁轴力的非线性特征,寻找快速计算主梁轴力的近似方法,基于平衡荷载理论及膜结构假定,考虑斜塔倾角及主梁无索区长度影响,建立索面以扇形式、竖琴式及辐射式布索时的主梁轴力解析式.结果表明:3种布索方式中,辐射式布索时主梁轴力非线性最为明显,竖琴式布索时主梁轴力最大;适当减小恒活载、增大高跨比均可以减小主梁轴力,缓解近塔处截面的轴力负担.计算结果与有限元法结果吻合良好,误差在5%左右,且整体有包络趋势,是一种偏于安全的计算方法.
介绍了黑岱沟露天煤矿开采工艺的核心设备吊斗铲的工艺开采参数,从外部故障和内部故障2个方面论述了吊斗铲典型故障原因,提出了提高吊斗铲效率降低故障率的对策及措施,分析了提高吊斗铲运行稳定性创造的经济效益。有效提高吊斗铲的出动率,保障其稳定运行,将给企业带来巨大的经济效益和社会效益。
为了研究不同技术原理的边坡监测雷达在露天矿边坡稳定性监测预警体系中的运行机制,对2类雷达的技术原理、技术参数及技术差异进行分析,总结了不同类型雷达的技术特点和适用范围。结果表明:真实孔径雷达比较适用于倾角较大或曲面弧度偏大的高陡边坡,合成孔径雷达比较适用于坡度较缓或曲面弧度较小的低缓边坡。
针对安家岭露天煤矿采剥工作面逐渐靠近东部境界,日常爆破作业给矿界周边的民用建筑及工业建筑造成了振动危害;通过布置7组爆破振动监测网点,采用TC-4850爆破测振仪和CBSD-VM