(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211069948.3 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 辽宁工程技术大学 地址 123000 辽宁省阜新市细河区中华路 47号 (72)发明人 李广贺　呼子桓　王珍　王东　 王艳婷　王来贵　董瑞荣　杨国华　 孙有刚　缪占伟　李运广　赵廷峰　 李新宇　 (74)专利代理 机构 沈阳东大知识产权代理有限 公司 21109 专利代理师 李在川 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 一种相邻露天矿内排土场并行发展步距确 定方法 (57)摘要 本发明提供一种相邻露天矿内排土场并行 发展步距确定方法， 首先根据露天煤矿开采设计 及作业参数， 获取采场边坡与内排土场边坡的台 阶高度、 平盘宽度、 台阶坡面角及内排土场排弃 高度、 采场边坡弱层的赋存位置， 然后以垂直于 采场走向方向对内排土场推进方向的高于地表 的每级台阶设置剖面线， 并计算复合边坡的排土 场每级台阶对应的稳定性系数， 并与安全储备系 数作比较， 确定内排土场的边界， 计算相邻露天 矿内排土场并行 发展步距。 本发明基于Bi shop法 和剩余推力法， 以二维代替三维计算构成的复合 边坡的稳定性， 寻找到不满足安全储 备系数的排 土场台阶， 进一步确定相邻露天矿内排土场的边 界， 最后计算出相邻露天矿并行发展步距， 计算 高效便捷。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115391897 A 2022.11.25 CN 115391897 A 1.一种相邻露天矿内排土场并行发展步距确定方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1： 根据边坡的服务年限， 确定相邻 两个露天矿的采场与内排土场所构成的复合边 坡的安全储备系数K1， 其中， 采场属于未进行 内排的露天矿， 内排土场属于已进行部分内排 的露天矿； 步骤2： 根据露天煤矿开采设计及作业参数， 获取采场边坡与内排土场边坡的台阶高 度、 平盘宽度、 台阶坡面角及内排土场排弃高度、 采场边坡弱层的赋存位置； 步骤3： 以垂直于采场走向方向对内排土场推进方向的高于地表的每级台阶设置剖面 线， 并计算复合 边坡的排土场每级台阶对应的稳定性系数， 并与安全 储备系数 K1作比较； 步骤4： 确定内排土场的边界， 计算相邻露天矿内排土场并行发展步距。 2.根据权利要求1所述的一种相邻露天矿内排土场并行发展步距确定方法， 其特征在 于， 所述步骤3包括： 步骤3.1： 采用Bishop法和剩余推力法分别计算复合边坡 的排土场每级台阶对应的稳 定性系数{(Fs1,1、 Fs2,1),(Fs1,2、 Fs2,2)……(Fs1,i、 Fs2,i)}， 其中Fs1,i表示采用Bishop法计算 得到的第i级台阶的稳定性系数， Fs2,i表示采用剩余推力法计算得到的第i级台阶的稳定性 系数； 步骤3.2： 判断第i级台阶为坡顶时的复合边坡稳定性系数min(Fs1,i、 Fs2,i)与安全储备 系数K1的大小， 若min(Fs1,i、 Fs2,i)>K1， 而第i+1级台阶为坡顶时复合边坡稳定性系数min (Fs1,i+1、 Fs2,i+1)<K1时， 选取第i+1级台阶 的坡底线向下做垂线与软弱夹层相交， 其中交线记 为线l1。 3.根据权利要求1所述的一种相邻露天矿内排土场并行发展步距确定方法， 其特征在 于， 所述步骤4包括： 步骤4.1： 将l1与采场所属矿 边坡线的交点记为A， A点标高若 为标准标高， 则过该点做边 坡走向方向的垂线为台阶线； 若A点标高不是标准标高， 则向上向下找到最近的标准标高 点， 过该标准标高点做边坡走向方向的垂线为台阶线， 根据采场边坡及内排土场形态向上 向下起台阶发展采场所属矿的内排； 步骤4.2： 依据采场所属矿坑底至A点的高度， 找到发展 的内排土场最后一级台阶的坡 底线， 记为BC， 计算A点与BC的垂直距离 h1； 步骤4.3： 记相邻矿内排土场最后一级台阶的坡底线为DE， 确定A点距DE的垂直距离 h2； 步骤4.4： 计算BC与DE之间的距离h＝h2‑h1， 则h为相邻两个露天矿的内排土场并行发展 步距。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115391897 A 2一种相邻露天矿内排土场并行发展步距确定方 法 技术领域 [0001]本发明涉及露天开采技术领域， 尤其涉及 一种相邻露天矿内排土场并行发展步距 确定方法。 背景技术 [0002]工程实际中， 优化排土场建设发展程序是提高露天矿经济效益和安全生产的直 接、 有效途径。 尤其对于相邻露天矿采坑内排土场的发展来说， 采场与排土场构成的复合边 坡的稳定性、 排土场之间的相对位置关系直接威胁着露天矿作业人员和机械设备 的安全。 岩土工程界的专家与学者应用不同的理论及方法着力于研究露天煤矿的内外排土场的建 设发展， 但针对相邻露天矿内排土场协调发展的技术方法尚未报道， 其相对位置确定方法 尚未建立。 因此， 迫切需要寻求一种相 邻露天矿内排土场并行发展步距确定方法， 为露天煤 矿边坡稳定性分析及内排土场建 设工程提供理论基础。 发明内容 [0003]针对上述现有技术的不足， 本发明提供一种相邻露天矿内排土场并行发展步距确 定方法。 [0004]为解决上述技术问题， 本发明所采取的技术方案是： 一种相邻 露天矿内排土场 并 行发展步距确定方法， 包括如下步骤： [0005]步骤1： 根据边坡的服务年限， 确定相邻两个露天矿的采场与内排土场所构成的复 合边坡的安全储备系数K1， 其中， 采场属于未进行内排的露天矿， 内排土场属于已进行部分 内排的露天矿； [0006]步骤2： 根据露天煤矿开采设计及作业参数， 获取采场边坡与内排土场边坡的台 阶 高度、 平盘宽度、 台阶坡面角及内排土场排弃高度、 采场边坡弱层的赋存位置； [0007]步骤3： 以垂直于采场走向方向对内排土场推进方向的高于地表的每级台阶设置 剖面线， 并计算复合边坡的排土场每级台阶对应 的稳定性系数， 并与安全储备系数K1作比 较： [0008]步骤3.1： 采用Bishop法和剩余推力法分别计算复合边坡的排土场每级台阶对应 的稳定性系数{(Fs1,1、 Fs2,1),(Fs1,2、 Fs2,2)……(Fs1,i、 Fs2,i)}， 其中Fs1,i表示采用Bi shop法 计算得到的第i级台阶的稳定性系数， Fs2,i表示采用剩余推力法计算得到的第i级台阶的稳 定性系数； [0009]步骤3.2： 判断第i级台阶为坡顶时的复合边坡稳定性系数min(Fs1,i、 Fs2,i)与安全 储备系数K1的大小， 若min(Fs1,i、 Fs2,i)>K1， 而第i+1级台阶为坡顶时复合边坡稳定性系数 min(Fs1,i+1、 Fs2,i+1)<K1时， 选取第i+1级台阶的坡底线向下做垂线与软弱夹层相交， 其 中交 线记为线l1； [0010]步骤4： 确定内排土场的边界， 计算相邻露天矿内排土场并行发展步距： [0011]步骤4.1： 将l1与采场所属矿边坡线 的交点记为A， A点标高若为标准标高， 则过该说　明　书 1/4 页 3 CN 115391897 A 3