【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及露天煤矿开采，具体而言，涉及一种露天煤矿的开采境界确定方法及装置。
技术介绍
1、露天开采境界的圈定是整个露天煤矿开采设计的基础，它决定了矿山的服务年限、生产规模、矿岩总量、矿山建设投资和开采成本等多个方面。合理的第一边坡参数和第一边坡形态设计一方面能够提高第一边坡的稳定性，防止巨大的人员伤亡和经济损失，从源头上避免重大安全事故的发生；另一方面能够节约成本，提高矿山开采经济效益。第一边坡角提高1°，相应就能够减少大量的剥离量，降低废石的剥离、运输和堆排费用，增加矿山的服务年限。
2、第一边坡稳定性是露天煤矿开采中至关重要的问题。采用工程地质和力学原理，结合现场调查和实测数据，进行第一边坡稳定性分析。常用的方法包括平衡法、有限元法、离散元法等，以计算第一边坡的安全系数、滑动面位置等指标，确定开采境界。但在圈定开采境界时，还需要综合考虑经济因素，通过对煤炭资源量、品位、市场需求、开采成本等进行分析，进行经济评价和优化计算，以确定最佳的开采境界，这涉及到成本效益分析、资源评估、投资回报率等经济指标的考虑。
3、只考虑经济合理剥采比等经济要素，不考虑第一边坡稳定性会导致开采过程中地质灾害的发生，如滑坡、塌陷等，这些地质灾害可能会造成人员伤亡和设备损坏，增加了矿山安全风险，还会对周围的生态环境和水资源造成更大的负面影响，忽略第一边坡稳定性可能导致矿山开采无法持续进行，限制矿山的可持续发展。而只考虑第一边坡稳定性，不考虑经济合理剥采比等经济要素会导致矿山开采效率降低，增加成本并减少产量，这会对矿山的经济
4、针对上述相关技术中在进行开采境界圈定时，没有综合考虑边坡稳定性和开采成本，容易导致资源浪费的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种露天煤矿的开采境界确定方法及装置，以至少解决相关技术中在进行开采境界圈定时，没有综合考虑边坡稳定性和开采成本，容易导致资源浪费的技术问题。
2、根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种露天煤矿的开采境界确定方法，包括：获取开采区域的各个剖面中不同工程位置处第一边坡的第一稳定系数，其中，所述剖面用于获取所述开采区域的地质信息，所述工程位置是根据所述地质信息所选取的位置；确定所述第一稳定系数不小于安全储备系数的所述第一边坡为目标第一边坡，其中，所述安全储备系数用于判断所述第一边坡的稳定性；确定境界剥采比不大于经济剥采比的所述目标第一边坡对应的所述工程位置为初始开采境界，其中，所述境界剥采比用于评估所述第一边坡在不同工况下的稳定性；对所述初始开采境界进行局部调整，并获取调整后的所述初始开采境界中第二边坡的第二稳定系数，其中，所述第二边坡是对调整后的所述初始开采境界重新选取的各个剖面中不同工程位置处的边坡；对所述第二稳定系数小于所述安全储备系数的所述第二边坡进行形态优化，得到对所述第二边坡的形态优化结果；基于所述形态优化结果、所述经济剥采比和资源回收率确定最终开采境界，其中，所述资源回收率为所述开采区域中矿产资源的回收率。
3、可选地，获取各个剖面中不同工程位置处第一边坡的第一稳定系数，包括：根据所述地质信息选取所述剖面的初始工程位置；在确定所述初始开采境界的过程中，对距离所述初始工程位置的多个预定间隔处所述第一边坡的稳定性进行评估，得到评估结果；从所述评估结果中获取多个所述工程位置处所述第一边坡的所述第一稳定系数。
4、可选地，在确定所述第一稳定系数不小于安全储备系数的所述第一边坡为目标第一边坡之前，该露天煤矿的开采境界确定方法还包括：获取所述第一边坡的各岩层中岩体的物理参数，并对所述物理参数进行分析，得到所述第一边坡的类型；根据所述物理参数、所述类型及所述第一边坡的参数信息按照预定规则确定所述第一边坡的所述安全储备系数。
5、可选地，对所述初始开采境界进行局部调整，包括：获取对所述初始开采境界所在的所述开采区域进行地质勘探的勘探结果；基于所述勘探结果生成对所述初始开采境界的调整策略；基于所述调整策略对所述初始开采境界进行局部调整。
6、可选地，基于所述勘探结果生成对所述初始开采境界的调整策略，包括：基于所述勘探结果确定矿权界，其中，所述矿权界表示矿山开采的权限范围；基于所述勘探结果确定煤层露头位置，其中，所述煤层露头位置表示煤层在地表露出的位置；基于所述勘探结果确定所述初始开采境界的边界线和形状；基于所述边界线和所述形状确定开采设备的作业空间。
7、可选地，对所述第二稳定系数小于所述安全储备系数的所述第二边坡进行形态优化，包括：调整步骤：调整所述第二边坡的运输平盘宽度，以对所述第二边坡进行形态优化，其中，所述运输平盘宽度是所述第二边坡上用于运输和施工作业的水平平台的宽度；获取步骤：获取优化后的所述第二边坡的第三稳定系数；验证步骤：验证所述第三稳定系数与所述安全储备系数之间的偏差值是否满足偏差条件，得到验证结果；在所述验证结果表示所述第三稳定系数与所述安全储备系数之间的偏差值不满足偏差条件时，重复执行所述调整步骤、所述获取步骤、所述验证步骤，直至所述第三稳定系数与所述安全储备系数之间的偏差值满足偏差条件时，完成对所述第二边坡的形态优化。
8、可选地，在基于所述形态优化结果、所述经济剥采比和资源回收率确定最终开采境界之前，该露天煤矿的开采境界确定方法还包括：获取所述开采区域中矿产资源的基本信息；获取对开采工程所需开采成本的评估结果；基于所述基本信息和所述评估结果确定所述资源回收率。
9、根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种露天煤矿的开采境界确定装置，包括：第一获取单元，用于获取开采区域的各个剖面中不同工程位置处第一边坡的第一稳定系数，其中，所述剖面用于获取所述开采区域的地质信息，所述工程位置是根据所述地质信息所选取的位置；第一确定单元，用于确定所述第一稳定系数不小于安全储备系数的所述第一边坡为目标第一边坡，其中，所述安全储备系数用于判断所述第一边坡的稳定性；第二确定单元，用于确定境界剥采比不大于经济剥采比的所述目标第一边坡对应的所述工程位置为初始开采境界，其中，所述境界剥采比用于评估所述第一边坡在不同工况下的稳定性；调整单元，用于对所述初始开采境界进行局部调整，并获取调整后的所述初始开采境界中第二边坡的第二稳定系数，其中，所述第二边坡是对调整后的所述初始开采境界重新选取的各个剖面中不同工程位置处的边坡；优化单元，用于对所述第二稳定系数小于所述安全储备系数的所述第二边坡进行形态优化，得到对所述第二边坡的形态优化结果；第三确定单元，用于基于所述形态优化结果、所述经济剥采比和资源回收率确定最终开采境界，其中，所述资源回收率为所述开采区域中矿产资源的回收率。
10、可选地，所述第一获取单元，包括：选取模块，用于根据所述地质信息选取所述剖面的初始工程位置；第一获取模块，用于在确定所述初始开采境界的过程中，对距离所述初始工程位置的多个预定间隔处所述第一边坡的稳定性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，获取各个剖面中不同工程位置处第一边坡的第一稳定系数，包括：
3.根据权利要求1所述的露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，在确定所述第一稳定系数不小于安全储备系数的所述第一边坡为目标第一边坡之前，还包括：
4.根据权利要求1所述的露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，对所述初始开采境界进行局部调整，包括：
5.根据权利要求4所述的露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，基于所述勘探结果生成对所述初始开采境界的调整策略，包括：
6.根据权利要求1所述的露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，对所述第二稳定系数小于所述安全储备系数的所述第二边坡进行形态优化，包括：
7.根据权利要求1所述的露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，在基于所述形态优化结果、所述经济剥采比和资源回收率确定最终开采境界之前，还包括：
8.一种露天煤矿的开采境界确定装置，其特征在于，包括：
9.
10.一种计算机程序产品，包括计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时执行权利要求1至7中任意一项所述的露天煤矿的开采境界确定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，获取各个剖面中不同工程位置处第一边坡的第一稳定系数，包括：
3.根据权利要求1所述的露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，在确定所述第一稳定系数不小于安全储备系数的所述第一边坡为目标第一边坡之前，还包括：
4.根据权利要求1所述的露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，对所述初始开采境界进行局部调整，包括：
5.根据权利要求4所述的露天煤矿的开采境界确定方法，其特征在于，基于所述勘探结果生成对所述初始开采境界的调整策略，包括：
6.根据权利要求1所述的露天煤矿的开采...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明祥，蒋新军，王识辉，叶鲁青，马文哲，赵建疆，
申请(专利权)人：国家能源集团新疆能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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