本公開的實施例屬于煤礦采排，具體涉及一種露天煤礦的采排方法。

背景技術：

1、煤礦是重要的礦產資源之一，是社會生產和發展進步的基礎。煤礦的開采方式一般可分為井工煤礦和露天煤礦；井工煤礦是指向地下開掘巷道采掘煤炭；露天煤礦是指煤層距地表的距離很近，通過直接剝離地表土層就可以直接挖掘煤炭。

2、隨著煤炭資源的不斷開采，露天礦和井工礦的環境問題日益突出，尤其是采空區引起的地表沉降和塌陷問題。因此，現亟需一種露天煤礦的采排方法以解決采空區的地表沉降塌陷問題。

技術實現思路

1、本公開的實施例旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種露天煤礦的采排方法。

2、本公開的實施例提供一種露天煤礦的采排方法，所述露天煤礦的采排方法包括：

3、基于采場和排土場的地質情況，構建采場和排土場的采排初始模型；

4、基于采空區的地質情況，構建采空區的采空模型；

5、基于采空模型優化采排初始模型的排土場參數，得到采排模型；

6、基于采排模型和采空模型，進行采排和復墾。

7、在本公開的一些實施例中，所述基于采場和排土場的地質情況，構建采場和排土場的采排模型，具體包括：

8、基于采場的地質情況，確定采排模型的采場的參數；

9、基于排土場的地質情況，確定采排模型的排土場的參數。

10、在本公開的一些實施例中，所述基于排土場的地質情況，確定采排模型的排土場的參數，具體包括：

11、基于排土場的滑動結果，確定采排模型的排土場參數。

12、在本公開的一些實施例中，所述基于排土場的滑動結果，確定采排模型的排土場參數，具體包括：

13、獲取排土場的地質條件和排土場的排棄物的物理力學參數；

14、基于排土場的地質條件與排棄物的物理力學參數計算采排初始模型；

15、根據采排初始模型的排土場的發生滑動，優化采排初始模型的排土場的坡度、填埋高度及排水系統；

16、根據采排初始模型的排土場的未發生滑動，確定采排初始模型的排土場的坡度、填埋高度及排水系統。

17、在本公開的一些實施例中，所述基于排土場的地質情況，確定采排模型的排土場的參數，具體包括：

18、基于排土場的時效邊坡穩定性，確定采排初始模型的排土場參數。

19、在本公開的一些實施例中，所述基于排土場的時效邊坡穩定性，確定采排初始模型的排土場參數，具體包括：

20、獲取排土場的地質、地形、氣象、水文信息和排棄物的物理參數；

21、基于排土場的地質、地形、氣象、水文信息和排棄物的物理參數，計算采排初始模型；

22、根據采排初始模型的排土場的邊坡處于失穩狀態，優化采排初始模型的邊坡加固結構的參數；

23、根據采排初始模型的排土場的邊坡處于穩定狀態，確定采排初始模型的邊坡加固結構的參數。

24、在本公開的一些實施例中，所述基于采空區的地質情況，構建采空區的采空模型，具體包括：

25、獲取采空區的煤層分布、巖層分布、地質構造情況；

26、獲取采空區的采煤深度、采煤方法、采空區形狀和尺寸；

27、基于采空區的煤層分布、巖層分布、地質構造情況和采煤深度、采煤方法、采空區形狀和尺寸，建立采空區的采空模型。

28、在本公開的一些實施例中，所述基于采空模型優化采排初始模型的排土場參數，得到采排模型，具體包括：

29、基于采空模型的沉降情況和/或應力分析結果，優化采排初始模型的排土場的坡度。

30、在本公開的一些實施例中，所述基于采空模型優化采排初始模型的排土場參數，得到采排模型，具體包括：

31、基于采空模型的沉降情況，優化采排初始模型的排土場的排水系統參數。

32、在本公開的一些實施例中，所述基于采空模型優化采排初始模型的排土場參數，得到采排模型，具體包括：

33、基于采空模型的應力分析結果，優化采排初始模型的排土場的填埋高度和邊坡加固參數。

34、根據本公開實施例的露天煤礦的采排方法，首先獲取采場的地質參數、地理參數和幾何參數等，獲取排土場的地質參數、地理參數和幾何參數等，基于采場的地質參數、地理參數和幾何參數，并且基于排土場的地質參數、地理參數和幾何參數，構建才采場和排土場的共同的采排初始模型；基于采空區的地質參數、地理參數和幾何參數等，構建采空區的采空模型；基于采空模型優化采排初始模型的排土場的參數，以使排土場滿足排土的需求和復墾的需求，得到優化后的采排模型；最后，基于采排模型和采空模型，對采場進行挖掘，并將挖掘后的排棄物暫存在排土場，最后將排土場的排棄物轉移至采空區，以對采空區進行填埋，排土場作為排棄物的中轉場，其暫存的排棄物較少，減少排土場的排棄物造成的揚塵，排棄物最終被填埋在采空區，可以減少采空區的地表下沉和塌陷，提高露天煤礦的排棄物的利用率。

技術特征：

1.一種露天煤礦的采排方法，其特征在于，所述露天煤礦的采排方法包括：

2.根據權利要求1所述的露天煤礦的采排方法，其特征在于，所述基于采場和排土場的地質情況，構建采場和排土場的采排模型，具體包括：

3.根據權利要求2所述的露天煤礦的采排方法，其特征在于，所述基于排土場的地質情況，確定采排模型的排土場的參數，具體包括：

4.根據權利要求3所述的露天煤礦的采排方法，其特征在于，所述基于排土場的滑動結果，確定采排模型的排土場參數，具體包括：

5.根據權利要求2所述的露天煤礦的采排方法，其特征在于，所述基于排土場的地質情況，確定采排模型的排土場的參數，具體包括：

6.根據權利要求5所述的露天煤礦的采排方法，其特征在于，所述基于排土場的時效邊坡穩定性，確定采排初始模型的排土場參數，具體包括：

7.根據權利要求1所述的露天煤礦的采排方法，其特征在于，所述基于采空區的地質情況，構建采空區的采空模型，具體包括：

8.根據權利要求1所述的露天煤礦的采排方法，其特征在于，所述基于采空模型優化采排初始模型的排土場參數，得到采排模型，具體包括：

9.根據權利要求1所述的露天煤礦的采排方法，其特征在于，所述基于采空模型優化采排初始模型的排土場參數，得到采排模型，具體包括：

10.根據權利要求1所述的露天煤礦的采排方法，其特征在于，所述基于采空模型優化采排初始模型的排土場參數，得到采排模型，具體包括：

技術總結
本公開的實施例提供一種露天煤礦的采排方法，所述露天煤礦的采排方法包括：基于采場和排土場的地質情況，構建采場和排土場的采排初始模型；基于采空區的地質情況，構建采空區的采空模型；基于采空模型優化采排初始模型的排土場參數，得到采排模型；基于采排模型和采空模型，進行采排和復墾。本公開的露天煤礦的采排方法，首先構建采場和排土場的采排初始模型和采空區的采空模型；基于采空模型優化采排初始模型的參數，得到優化后的采排模型；最后，基于采排模型和采空模型，對采場進行挖掘，并將挖掘后的排棄物暫存在排土場，最后將排棄物轉移至采空區，以對采空區進行填埋，減少采空區的地表塌陷，提高露天煤礦的排棄物的利用率。

技術研發人員：吳強,韓義朝,董富平,王榮,張震,趙國君
受保護的技術使用者：北方魏家峁煤電有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28