一种露天开采矿山冰碛土的排土工艺技术

摘要

本发明公开了一种露天开采矿山冰碛土的排土工艺技术，通过对冰碛土进行元胞自动机模拟，获得冰碛土结构特性和力学性能参数，结合排土场地自然地理状况、水文地质条件、矿山开采工艺特点以及排土场的地基承载能力等，初步选定排土工艺参数，然后对冰碛土排土场进行弹塑性分析和渗流场分析，在此基础上进行冰碛土排土场的稳定性及可靠性分析，根据计算结果对排土工艺进行优化，得到最优的排土工艺参数，做到综合效益最大化。本发明解决了冰碛土排土的安全问题，并节约了排土场基建费用，综合效益显著。

主权项

一种露天开采矿山冰碛土的排土工艺技术，其特征在于通过以下技术方案来实现：1）对冰碛土进行元胞自动机模拟：利用元胞自动机原理抽象出冰碛土沉积现象的基本动力学过程，为研究冰碛土体排土工艺研究提供初始参数；2）三轴数值模拟试验：在元胞自动机生成的反映冰碛土体天然组成和结构特性的大型“试体”上，考虑其中土和砾石两种不同材料对强度指标的贡献进行三轴数值模拟试验；3）结合排土场地自然地理状况、水文地质条件、矿山开采工艺特点以及排土场的地基承载能力等，初步选定排土场边坡（1）角度、台阶高度；4）堆土前在排土场基底（2）挖纵横沟（4），排土后形成盲沟；5）汽车卸料，砾石被自动分选；采用前进式排土，在排土场内部形成排水通道；近边坡处采用倒退式排土，在外部坡脚处形成砾石保护层（3）；6）对冰碛土排土场进行弹塑性有限元分析：分析采用工具是适用于岩土工程的Flac3D软件，对排土场进行位移及应力分析；7）地下水渗流场分析：建立排土场三维渗流场模型，得到排土场的渗流场分布，所用的渗流计算软件是岩土工程专用的FLOW‑3D渗流分析软件；8）冰碛土排土场的稳定性及可靠性分析：根据冰碛土排土场的岩土结构特征，采用简化Bishop法进行稳定性分析，并用蒙特卡罗（Monte‑carlo）模拟法进行可靠性分析；9）排土工艺及排土参数优化：通过上述计算分析，不断进行排土工艺参数调整和复核分析，得到最优的排土工艺参数，做到综合效益最大化。