一种露天矿弧形内排工作线排弃方法及系统技术方案

本申请涉及一种露天矿弧形内排工作线排弃方法及系统

【技术实现步骤摘要】
一种露天矿弧形内排工作线排弃方法及系统


[0001]本申请涉及采矿
，特别涉及一种露天矿弧形内排工作线排弃方法及系统
。

技术介绍

[0002]在建设我国露天矿时，内排土场的跟进是一项至关重要的因素
。
对于倾斜的煤层露天矿而言，内排土场由于煤层倾角的原因
,
难以顺利排出碎矸
。
随着露天矿采掘深度的不断增加，建造内排土场变得更加困难，这导致露天煤矿的经济效益大大降低，甚至导致采矿亏损
。
但是，对于近水平露天矿而言，煤层水平使内排土场得以正常建设，从而缩短了运输成本
。
[0003]目前，许多露天矿的内排土场工作线是和工作帮工作线平行的直线形内排土场跟进方式
。
虽然这种方法有其独特的优点，但也存在一些局限性：例如，端帮会把煤炭压缩在内排土场内，内排角度很小，结构不太稳定，行车视距窄等
。
[0004]因而，亟需提供一种针对上述现有技术不足的技术方案
。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种露天矿弧形内排工作线排弃方法及系统，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题
。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007]本申请实施例提供一种露天矿弧形内排工作线排弃方法，包括：步骤
S101、
根据预先确定的弧形内排土场与采场之间的极限追踪距离，基于预先构建的排土台阶的坡底边界模型，确定每一所述排土台阶的弧形坡底线；
[0008]步骤
S102、
根据内排土场松散物料的自然安息角
γ
、
以及所述内排土场的台阶高度
h
，依次确定每一所述排土台阶的弧形坡顶线的顶点以及与所述弧形坡顶线相对应的两帮端点位置；步骤
S103、
基于预先构建的排弃节点模型，确定每一所述排土台阶的多个排弃节点；步骤
S104、
采用边缘排土或场地排土的方式，在每一所述排土台阶依次按照多个所述排弃节点的顺序从两帮位置同时开始排弃，且在排弃过程进行到所述排弃节点位置时，按照相邻所述排弃节点之间的预设切线变换角度进行调整后继续排弃，直至内排全部压覆非工作帮
。
[0009]优选的，在步骤
S101
中，在每一所述排土台阶所在的笛卡尔坐标系内，按照：
[0010][0011]确定每一所述排土台阶的弧形坡底线
f
；
[0012]其中，
(x0,y0)
表示所述排土台阶的弧形坡底线上的坐标位置，
L
表示所述排土台阶的坡底两端点之间的距离；
D
表示所述排土台阶的坡底两端点的连线与
所述弧形坡顶线之间的最大距离
。
[0013]优选的，在步骤
S102
中，在每一所述排土台阶所在的笛卡尔坐标系内，按照：
[0014][0015]确定每一所述排土台阶的弧形坡顶线的顶点以及与所述弧形坡顶线相对应的两帮端点位置；
[0016]其中，
(x
d1
,y
d1
,z
d1
)
表示所述排土台阶的弧形坡顶线的顶点位置坐标，
(x
d2
,y
d2
,z
d2
)、(x
d3
,y
d3
,z
d3
)
分别表示所述排土台阶的弧形坡顶线的相对应的两帮端点位置坐标；
h
表示所述排土台阶的高度，
γ
表示所述内排土场松散物料的自然安息角；
L
表示所述排土台阶的坡底两端点之间的距离；
D
表示所述排土台阶的坡底两端点的连线与所述弧形坡顶线之间的最大距离
。
[0017]优选的，在步骤
S103
中，在每一所述排土台阶所在的笛卡尔坐标系内，按照：
[0018][0019]确定每一所述排土台阶的排弃节点；
[0020]其中，
(x
‘
，
y
‘
)
表示所述排土台阶的弧形坡底线上的排弃节点的位置坐标；
μ
表示对应的所述排弃节点的弧度值；
L
表示所述排土台阶的坡底两端点之间的距离；
D
表示所述排土台阶的坡底两端点的连线与所述弧形坡顶线之间的最大距离
。
[0021]优选的，步骤
S104
包括：在满足内排条件下，采用边缘排土或场地排土的方式，依次按照多个所述排弃节点从两帮位置同时开始排弃，且在排弃过程进行到所述排弃节点位置时，按照相邻所述排弃节点之间的预设切线变换角度进行调整
,
随后依次正常排弃，直至一个所述排土台阶堆满排弃物，并在堆满所述排弃物的所述排土台阶上从相邻的排土标高上持续进行弧形内排，直至内排全部压覆非工作帮后，在保持预设安全追踪距离的条件下照常跟进工作帮
。
[0022]本申请实施例还提供一种露天矿弧形内排工作线排弃系统，包括：坡底线单元，配置为根据预先确定的弧形内排土场与采场之间的极限追踪距离，基于预先构建的排土台阶的坡底边界模型，确定每一所述排土台阶的弧形坡底线；坡顶线单元，配置为根据内排土场松散物料的自然安息角
γ
、
以及所述内排土场的台阶高度
h
，依次确定每一所述排土台阶的弧形坡顶线的顶点以及与所述弧形坡顶线相对应的两帮端点位置；排弃节点单元，配置为基于预先构建的排弃节点模型，确定每一所述排土台阶的多个排弃节点；循环排弃单元，配置为采用边缘排土或场地排土的方式，在每一所述排土台阶依次按照多个所述排弃节点的
顺序从两帮位置同时开始排弃，且在排弃过程进行到所述排弃节点位置时，按照相邻所述排弃节点之间的预设切线变换角度进行调整后继续排弃，直至内排全部压覆非工作帮
。
[0023]有益效果：
[0024]本申请实施例提供的露天矿弧形内排工作线排弃方法中，首先根据预先确定的弧形内排土场与采场之间的极限追踪距离，基于预先构建的排土台阶的坡底边界模型，确定每一排土台阶的弧形坡底线；接着，根据内排土场松散物料的自然安息角
、
以及内排土场的台阶高度，依次确定每一排土台阶的弧形坡顶线的顶点以及与弧形坡顶线相对应的两帮端点位置；进而，基于预先构建的排弃节点模型，确定每一排土台阶上的多个排弃节点；最后，采用边缘排土或场地排土的方式，在每一所述排土台阶依次按照多个排弃节点从两帮位置同时开始排弃，且在排弃过程进行到排弃节点位置时，按照相邻排弃节点之间的预设切线变换角度进行调整后继续排弃，直至内排全部压覆非工作帮
。
[0025]籍此，相较于直线形内排土场，一方面，通过弧形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种露天矿弧形内排工作线排弃方法，其特征在于，包括：步骤
S101、
根据预先确定的弧形内排土场与采场之间的极限追踪距离，基于预先构建的排土台阶的坡底边界模型，确定每一所述排土台阶的弧形坡底线；步骤
S102、
根据内排土场松散物料的自然安息角
γ
、
以及所述内排土场的台阶高度
h
，依次确定每一所述排土台阶的弧形坡顶线的顶点以及与所述弧形坡顶线相对应的两帮端点位置；步骤
S103、
基于预先构建的排弃节点模型，确定每一所述排土台阶的多个排弃节点；步骤
S104、
采用边缘排土或场地排土的方式，在每一所述排土台阶依次按照多个所述排弃节点的顺序从两帮位置同时开始排弃，且在排弃过程进行到所述排弃节点位置时，按照相邻所述排弃节点之间的预设切线变换角度进行调整后继续排弃，直至内排全部压覆非工作帮
。2.
根据权利要求1所述的露天矿弧形内排工作线排弃方法，其特征在于，在步骤
S101
中，在每一所述排土台阶所在的笛卡尔坐标系内，按照：确定每一所述排土台阶的弧形坡底线
f
；其中，
(x0,y0)
表示所述排土台阶的弧形坡底线上的坐标位置，
L
表示所述排土台阶的坡底两端点之间的距离；
D
表示所述排土台阶的坡底两端点的连线与所述弧形坡顶线之间的最大距离
。3.
根据权利要求1所述的露天矿弧形内排工作线排弃方法，其特征在于，在步骤
S102
中，在每一所述排土台阶所在的笛卡尔坐标系内，按照：确定每一所述排土台阶的弧形坡顶线的顶点以及与所述弧形坡顶线相对应的两帮端点位置；其中，
(x
d1
,y
d1
,z
d1
)
表示所述排土台阶的弧形坡顶线的顶点位置坐标，
(x
d2
,y
d2
,z
d2
)、(x
d3
,y
d3
,z
d3
)
分别表示所述排土台阶的弧形坡顶线的相对应的两帮端点位置坐标；
h
表示所述排土台阶的高度，
γ<...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹博，文宇，宋子岭，汪帅，郭晓兵，李文璐，于春雨，周亚森，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：