露天煤矿复杂地质构造及多刚性工艺约束下综合工艺优化研究

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随着国内露天煤矿含刚性综合工艺的应用,出现了复杂地质构造条件下刚性工艺与单斗-卡车工艺的综合工艺匹配、开拓运输系统优化等含刚性综合工艺优化问题。本论文基于露天采矿学原理、运筹学,主要以华能伊敏露天煤矿为工程案例,针对轮斗挖掘机连续工艺、自移式破碎机半连续工艺与单斗-卡车工艺匹配时受工艺模式及复杂地质构造影响时的工艺优化问题进行研究,主要研究工作如下:(1)单一刚性工艺的作业模式研究方面。分析了轮斗挖掘机主要作业模式,得出了最大作业高度与最大采宽计算方法,得出了伊敏露天煤矿轮斗挖掘机四种组合台阶作业方式;分析了排土机作业模式,得出了与轮斗挖掘机工作面带式输送机同步移设时的耦合关系;分析了自移式破碎机半连续工艺作业模式,得出了组合台阶作业时下分台阶高度确定方式及配套电铲的采掘带宽度。(2)复杂地质构造条件对生产作业影响研究方面。分析了推进方向平行或垂直于褶曲轴时褶皱对生产的影响,讨论了褶皱位置对生产作业影响;分析了推进方向平行或垂直于断层线时断层对生产的影响,讨论了稳定生产的生产规划调整方案,研究了局部断层对生产影响;研究了刚性工艺约束下渗水边坡治理方案。(3)复杂地质构造条件下综合工艺匹配及动态调整方面。研究了轮斗连续工艺与单斗-卡车工艺匹配模式;研究了煤层地质构造影响下的自移式破碎机半连续工艺与单斗-卡车工艺匹配;分析了刚性工艺约束下的动态转向轴扇形转向模式及动态调整方式,以伊敏露天煤矿为例研究了复杂地质构造条件下扇形转向期间综合工艺动态调整方式。(4)刚性工艺约束下综合工艺开拓运输系统优化研究方面。分析了带式输送机同水平布置与带式输送机跨水平布置对开拓运输系统的影响;研究了刚性工艺约束下采区扇形转向期间开拓运输系统合理布设方案,得出了采用桥涵解决卡车运输-带式输送机运输交叉问题时的最优桥涵数量与布设位置的计算模型;分析了坑内破碎系统与自移式破碎机系统组合及多坑内破碎站条件下的刚性工艺约束下破碎站移设步距。该论文有图129幅,表14个,参考文献113篇。
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