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准格尔煤田黑岱沟露天矿边坡稳定的 ; 自然条件及工程地质勘探问题的探讨 内蒙古煤田地质勘探公司汤遵业 露天煤矿的边坡稳定 , 对维护正常的生产作业至关重要 , 而露天矿 边 坡角帅正确确定又 赖于工 程地质勘探的成果 。 边坡角确定是否合理 , 将直接关系到露天采矿的安全和剥离富的 多少 , 这是大型露天煤矿 面临的十分棘手的问题 。 黑岱沟露天矿各项前期准备工作已基本 各族人民盼望已久的犬事 。 根据国内几个大型露天矿生产的经验 , 大规模的开发即将全 面铺开 , 这是内蒙古 却不 同程度红出现过各种类型的滑坡现象 , 对正 常的生产作业造成一定的损失和破坏 。 因此黑岱沟露天矿的边坡稳定情况 , 势必引起 人们的 关 注 。 黑岱沟露天矿在勘探当中 , 由于对工 程地质重视 不够 , 在钻探质量和取样方法上 , 都还 存在着种种缺点 , 因此对软弱岩层 了解不够清楚 。 而后期沈阳冶金勘察设计院所施工的1 0个 工程孔 , 仅是根据甲方要求而 进行施工的 , 因而资料亦难满足边坡稳定的评价 。 基于此种情 况 , 势必要进行一定的补充工程量 。 当然 , 要确定边坡稳定的 问题 , 必须根据矿区的地质构造 , 工程地质及水文地质特点 , 尤其是对软弱岩层 的沉积 , 分布及含水性等要 做充分的了解 。 其它方 面如 地貌特征 , 气象 和生产方式等对边坡的稳定均有直接关系 , 也需要加以综合分析研究 。 从地 理环境和自然条件的角度来看 , 准格尔煤田具备着对边坡稳定十分有利的因素 。 一 、 地质构造 地 层倾角平缓 , 地质构造简单 , 构造断裂对露天煤矿 的充水作用 甚微 。 二 、 地貌特征 准格尔煤田为一 丘陵起伏的黄土高 原地 貌 , 地 表 为一厚层黄上所覆盖 , 沟 谷发育 , 岩层 一般仅在沟谷中有所出露 , 因此大气降水多从沟谷很快流走 , 对岩层的补给微乎其微 。 三 、 气象特征 矿区属大陆性干旱气候 , 年降雨 量稀少而且多集中于七 、 八 、 九三个月中 , 而蒸发量大 于降水量五至八倍 , 这种气象条件有别于其它大型露天矿 . 四 、 水文地质特征 矿区含煤系地层 属石炭二 迭系岩层 , 以硬岩层 为主 , 虽不 同程度发育着节理和裂隙 , 但 由于降水量 少 , 加之丘陵起伏 , 沟谷发育而且地表又沉积一层较厚的黄土 , 因此大气降水的 补给受到 了限制 。 所以准 格 尔煤田是属于含水层 不发育 , 水文地质条件简单的类型 , 地下水 甩钱性规划优化原煤产量计划方案 乌达矿务局计划处李春东 线性规划是运筹学的一个重要分支 . 自一九四七年丹捷格提出 了求解一般线性规划 的方 法 单纯形法之 后 , 线性规划在理 论上趋向成熟 。 在能利用电子计算机来处理成千上 万个 约束条件和变量的大规模线性规划 问题的今 天 , 它的适用领域更 为广泛 , 已成为现代管理科 李的童要手段之一 生产 中经常提出通过怎样合理安排 , 会使有限的人力 、 物力 、 财力得到充分利用 , 使资 源得到合理的开发 , 以取得 最大的经济效益 的 问题 。 本文 应用线性规划方法 , 通过建立数学 模型 , 借助于计算机 , 对某矿务局 198 6 年的 原煤产量计划进行优化 。 一 、 问厄的提 出 某矿务局有三 个生产矿 , 一九八 六年国家下达的原煤产量计划指标是42 5 万吨 , 其他控 制指标分别为 全员效率 1 . 4 2 吨 , / 工 ; 商品煤灰分 14 . 5肠 ; 企业坑木耗6om “/ 万 吨 ; 企业 、咬奥 典耗 ‘” 7度/ 吨 ; 企业钢耗4 . 5吨/ 万 吨 ; 全年利润“” “万 元 局 属各生产矿的能力和 _ L年达到的经济技术指标见表一 。 虽然一矿 亏损 , 条件需要 , 年计划产量不得低于”万 吨 。 根据上述已知条件 , 合理安排各矿的原煤产量计划 , 以获得最大利润 。 但因沙技 术 二 、 建立数学模型 建立数 学模型是利用单纯形 法解线性规 划 问题的关键性一步 。 这个数 学模型 要对问题的 系统及系统内各要素进行概括 , 根据实际需要确定目标函数和约束条件 , 然后求解 。 V 了V护V甲协J、守VJ协j、勺 、 , J、 、J协J、人了、、/ 丫甲、J\可、厂、 ‘了 切了粉了了创 勺 、J丫丫 丫 了、/ 、了气了 勺 了粉了、 一J 协了、V丫jVJ 丫丫协 习,协. ’、、/ 协了、了 对边坡 稳定基本无甚 影响 。 根据以往地质及工程地质工作情况 , 黑岱沟露天应 适 当补充一 些工程钻孔 , 着重 了解软 弱岩层沉积与分布情况 , 加强钻探量与取样质量要求并 按有关」程地质勘探要求进行施工 和 取样 , 测试工作 。 工程钻孔布置初步 意见 根据露天采用垂直煤层走向拉沟 , 汽车运输的生产方 式 , L程孔的布置沿工作帮施工2 条20 0 x20 0 m 孔 距的工程地质剖 面 , 每条剖面二 孔 ; 沿 非〔作帮施工3条工程地质剖面 , 每 条剖面亦为 2 孔 , 线距应大于孔距 。 按此 种 方案 施 一L 共需 l。孔 , 总 一 〔程量约2 80 。一3 000米 . 表一 序 ’ {⋯ 矿 丁 名 项日 }单 位}一- - ------- - 一一二一一 -- 一一 - - 一 - - -- 一 号{ 一 矿}二矿 ’ 三 矿 生产 能 力 全员效率 商品煤 灰分 企 业坑木消耗 企业电量消耗 企业钢 耗 利润 150 1 . 5 8 13 _ 50 。J门 Un U n UQ一 一 dl口 R ⋯ 山 nU I 八 匕 LaQOJ q 1 户n 万 吨/年 吨 , / __仁 {肠 ⋯ m 3 / 万 吨 } 度/吨 {吨/ 万吨 } 儿/吨 16 _ 50 n n 脚才 产 O 一0 _ 5 0 180 1 . 3 9 1 2 . 8 0 60 1 4 . 0 0 4 . 20 2 _ 20 1234 567 目标函数方程的建立 3 〔m ax 〕J一 艺 Cjxj j l 式 中 Cj 第j个矿的 利润系数 , x j 一 一 第j个矿的期望产量 ; j矿井编号 , 本数学模型中j 1 , 约束条件方程组的建立 1 、 产 量 以国家下达的计划指标为准 . 其方程式为 3 乙 a1jX j七 b l 及 式中 a lj产量系数 , 在这里a lj均为1 ; bl国家下达的产量计划指标 . 3 2 、 全员效率 ; 乙 aZjx j三 b Z J匕l 式中 a Zj 效率 系数 , 即第j个矿生产1吨煤需要的工日数 ; b 2 根据下达的效率指标换算的全局 原煤人员劳动工日数控制数 . 3 3 、 商品煤灰分 乙 a3 jx j 三b s j一 1 式中 a3灰分系数 , 即第j个矿商品煤含灰分的百分数 。 \JV了、 . J丫召、、VJ、侧、 , JV了协J协JV了VJ、VV 、了V 了、刁V 了、甲协尹沪了丫JV了、叮卜/ 丫以卜J 、以协JVJ、 、了V 议、 八尹、沪了V 守、甲 V 、 尹协J、 J 、甲 在工 程钻孔施工 的 同时 , 还 应加强对露头区地 面地质 一L 作 , 详细观察鉴定软弱岩层有关 情况和 重点取样测试 , 建立 工程地质剖面 , 以弥补钻孔取芯的不足 . 总之 , 根据准格尔煤田地质构造 , 工程地质 , 水文地质 , 地貌及气象特征等宏观来乱 对边坡稳定的影响 , 都具有 十分有利的自然因素 . 是 国内大型露天煤矿独 具特色 的类型 . 经过工 程 地质钻孔补充勘探 , 对软弱岩 层的沉 积和分布了解清楚之后 , 并对剥离后岩层 采取适 当的防排水措施 , 相信准 格尔煤田边坡角 的确定 , 完全 可以突破伊敏河 和霍林河 边坡 角 的模式 , 而较大程度地降低刹离量将有可能变为现实 .
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