煤炭科学技术

作者：刘光伟, 黄云龙, 曹博, 姚勇,

关键词：露天煤矿, 季节性剥离, 组合台阶, 工作帮, 序列二次规划(SQP), 推进度,

季节性剥离露天煤矿由于剥离工程的不连续性使得工作帮超前推进距离巨大，为了减小超前剥离、节省剥离运距，从季节性剥离露天煤矿工作帮形态动态控制、工作帮极限推进强度优化确定进行研究。阐述了季节性剥离露天煤矿工作帮形态及作业程序，分析了工作帮形态及推进强度影响因素。根据季节性剥离露天煤矿工作帮结构形式和采剥作业方式，建立了工作帮形态优化工程模型，论述了工作帮循环推进距离与作业平盘宽度和采场露煤方式的关系；计算了组合台阶循环推进工程量和分层设备生产能力，给出了工作帮循环推进时间以及端帮运输系统可靠性计算方法。以最小化剥离物运输功为优化目标、剥采工程时空接续为约束条件建立了季节性剥离露天煤矿工作帮形态优化数学模型并引入序列二次规划算法（SQP）进行非线性规划求解。提出通过确定剥离台阶组合方式和作业平盘宽度实现季节性剥离露天煤矿工作帮形态动态控制的方法、剥离工作帮极限推进度优化确定方法。以胜利西二号露天煤矿为工程背景，将上述优化控制方法进行应用研究，通过建立剥离工作帮形态优化模型并将西二露天矿实际参数代入进行计算求解。结果表明：当组合台阶中台阶数目为5、作业平盘宽度为89 m时，工作帮推进满足剥采工程时空接续要求，且剥离物运输功最小。该形态下工作帮极限推进度为320 m/a，分析确定了台阶组合方式及循环推进距离变化时工作帮极限推进强度变化规律。

来源：2023年第10期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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