露天矿排土场形态参数整体优化研究

王忠鑫^1,2，王金金^1,2，宋波^1,2

1. 中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司2. 煤炭科学研究总院沈阳露天采矿技术研究分院

摘 要：为解决排土场形态参数相互影响、难以实现整体优化的难题,基于排土费用随排土场形态参数变化的关系,建立了决策排土场形态多参数的整体优化模型,并据此模型给出了具体的求解算法。以某露天矿为例进行了实证研究,结果表明:该露天矿的最优形态参数为最下排土台阶底面半径945m、单台阶高度30 m、最终平盘宽度40 m、台阶坡面角33°、台阶数量4个、坡道坡度8%,模型确定的排土场形态参数满足工程实施的要求,结果是可用的。揭示了运输费用随台阶数量的增多呈现先降后增的U型变化规律,即存在最优的排弃高度,一般为120 m左右为宜,实际中不应只追求增高扩容。在终了排弃标高一致的前提下,运输费用随台阶高度的增大而增加,在购地价格低廉地区,台阶高度应根据设备作业参数适当降低,而购地价格较高的地区,台阶高度应适当提高,以节省排土工程费用。

关键词：露天矿;排土场;线性规划;排土参数;优化设计;