现代露天矿设计理论与方法研究

摘要

露天开采工艺是露天矿开采设计中最重要的技术决定，我国露天煤田赋存条件复杂，开发一个露天矿究竟选用何种开采工艺，至今还没有一个被大家公认的可靠的理论上的依据。鉴于此，对我国煤田进行大量的调查、统计与分析，根据煤田的赋存特征、开采条件等建立了露天煤田分类指标体系，建立了分类指标的量化模型以及其权重系数的确定方法，采用模糊聚类法对其进行分类，并对每种类型的煤田提出可行的开采工艺，通过建立露天开采工艺系统适应性评价指标体系和各种常用露天开采工艺系统的适用条件模型，对某种可行性开采工艺的适应性，通过建立每个影响因素适应性的隶属度计算模型，再根据各个影响因素的权重系数综合得出被评价开采工艺的适应性指标，从而对开采工艺的适应性进行评价，为我国露天矿设计中的工艺选择提供指导和理论依据。 为提高现代露天矿开采设计的工作效率和设计质量，快速而准确地处理大量的基础数据，对露天煤田建立了矿床地质模型，论述了矿床地质模型的建立方法、估值方法、面模型及三维立体模型的建立方法、地质储量计算方法、地质图件的绘制方法。提出了一种适合于倾斜矿床的考虑了煤矿床各向异性的改进的距离幂次反比估值法，提高了估值精度。经济合理剥采比是确定露天开采境界、划分露天煤田范围的主要依据。 目前露天矿经济合理剥采比是与井工开采成本对比计算得到的，计算时没有考虑井工开采的安全事故、地表沉陷等所造成的巨大经济损失，同时也没考虑露天开采对生态环境破坏和环境治理成本，综合考虑上述诸因素，利用概率统计法建立了由上述各因素所构成的成本计算模型，提出了一种新的经济合理剥采比确定方法。对于露天矿生产剥采比的控制，提出了在市场经济条件下，综合考虑煤质指标、运距变化等因素的改进的生产剥采比确定方法。同时提出了新设计露天矿和生产露天矿生产剥采比的控制措施，在保证剥采不失调的前提下，尽量不进行超前剥离，用最小的生产剥采比，采出最多的有用矿物，这种方法对现代露天矿具有一定的指导意义。

目录

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声明

1引言

1.1国内外发展现状与趋势综述

1.1.1露天开采境界及经济合理剥采比

1.1.2露天开采工艺系统及煤田分类

1.1.3露天开采工艺系统评价

1.1.4生产剥采比的确定与控制

1.1.5发展趋势

1.2问题的提出

1.3主要研究内容与目标

2我国露天煤田分类研究

2.1露天煤田分类的必要性及意义

2.2我国露天煤田综述

2.2.1我国露天煤田分布

2.2.2我国露天煤田赋存特点

2.3露天煤田分类依据的确定

2.3.1分类指标体系

2.3.2分类依据

2.4分类方法

2.4.1概述

2.4.2直接分类法

2.4.3模糊聚类分类法

2.4.4我国露天煤田类型划分

2.5小结

3露天开采工艺系统选择及合理性评价

3.1露天开采工艺系统选择

3.1.1露天开采工艺系统的影响因素

3.1.2露天开采工艺系统分类

3.1.3露天开采工艺系统的选择

3.2露天开采工艺系统合理性评价

3.2.1评价指标体系的确定

3.2.2评价方法选择及模型建立

3.2.3对露天煤田的开采工艺系统进行评价分析([实例分析)

3.3小结

4露天煤田矿床地质模型的建立方法

4.1建立矿床地质模型的意义与作用

4.2露天煤田矿床地质模型的建立方法

4.2.1构模方法

4.2.2估值方法

4.2.3断层、边界、夹矸层、尖灭点的处理

4.2.4地表地形及地层层面实体的描述方法

4.3小结

5露天矿经济合理剥采比确定方法的改进

5.1经济合理剥采比的作用

5.2目前经济合理剥采比确定方法及其不足

5.3经济合理剥采比的确定方法

5.3.1经济合理剥采比的影响因素确定

5.3.2各影响因素的量化

5.3.3经济合理剥采比的确定

5.4小结

6现代露天矿生产剥采比的控制方法与应用

6.1目前生产剥采比控制方法概述

6.2市场经济对露天矿的影响

6.3现代控制理论在生产剥采比控制中的运用

6.3.1生产剥采比的基本控制原理

6.3.2新设计露天矿的剥采比控制

6.3.3生产露天矿的剥采比控制

6.4实例分析

6.5小结

7结论与展望

7.1结论

7.2展望

致谢

参考文献

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