【技术实现步骤摘要】
本申请涉及矿产资源开发，特别是涉及一种露天开采境界的边坡参数确定方法。
技术介绍
1、最终开采境界的确定是露天开采设计与规划中的一项十分重要的工作，在露天矿山开采设计过程中，境界边坡参数的选择一直是核心工作，需结合境界优化得到的最优开采境界合理地布置平台、道路、坡面以形成可以实施的境界。
2、对于露天矿山而言，露天境界边坡角每增加1°，剥离量将减少3.5%~4.3%，每减缓10°，剥离量将增加1.05~1.20倍左右，因此在保障露天采场边坡安全的前提下，确定露天矿山的边坡参数可带来显著的经济效益。即在选取边坡参数时，若过于保守，虽然保障了安全开采，但存在边坡压覆资源的情况，形成的露天境界并不是最经济的；若过于激进，虽然露天境界内减少了剥离量，降低了剥采比，经济效益会得到提高，但会对安全生产构成威胁。所以获得有效可靠的边坡参数可保证矿山的安全高效生产。
3、当前，大多露天矿山在边坡参数的选取上采用经验类比法，即直接运用类似矿山的经验参数进行边坡参数的确定，但经验类比法无法充分考虑当前具体矿山的多变因素，易出现所选取的边坡参数与实际矿山情况不相符，导致边坡稳定性下降，进而增加安全风险，而为了降低安全风险，选取更为保守的边坡参数时，又易导致工程开挖量减少，造成资源的浪费，经济效益不佳。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种露天开采境界的边坡参数确定方法，以解决现有技术中通过经验类比法进行边坡参数的确定，其与实际矿山情况不相符，易导致边坡稳定性下降、增加安全风险
2、本申请实施例提供了一种露天开采境界的边坡参数确定方法，包括以下步骤：
3、对矿区进行区域划分，以获取若干个工程地质分区，确定所述工程地质分区的初始边坡角；
4、获取技术经济参数及回收率指标，以形成优化依据，根据所述初始边坡角及所述优化依据确定最优开采境界；
5、分析所述工程地质分区的岩土性质及采掘作业方式，基于所述岩土性质、所述采掘作业方式及是否进行爆破，确定所述最优开采境界的台阶高度；
6、通过所述工程地质分区的岩体力学参数确定所述最优开采境界的台阶坡面角；
7、基于所述最优开采境界的开采深度布设台阶关联参数，并通过所述台阶关联参数及计算公式确定所述工程地质分区的最终边坡角。
8、进一步地，所述确定所述工程地质分区的初始边坡角的步骤包括：
9、分析所述工程地质分区的结构面产状、密度及规模，以获取所述工程地质分区的岩体质量评级；
10、通过所述工程地质分区的岩体质量评级，确定参考矿山，并为所述工程地质分区拟定初始边坡角。
11、进一步地，所述技术经济参数包括采矿成本、选矿成本、冶矿成本、剥离作业成本、期间费、税费及产品销售价格，所述回收率指标包括采矿损失、贫化率及选冶综合回收率。
12、进一步地，所述岩土性质包括：松软的矿岩、坚硬的矿岩及砂状的矿岩，所述采掘作业方式包括：人工开采及机械铲装。
13、进一步地，所述基于所述岩土性质、所述采掘作业方式及是否进行爆破，确定所述最优开采境界的台阶高度的步骤包括：
14、当所述岩土性质为松软的矿岩时，若所述采掘作业方式为人工开采，且不进行爆破，则所述最优开采境界的台阶高度不大于3.0m；
15、当所述岩土性质为坚硬的矿岩时，若所述采掘作业方式为人工开采，且不进行爆破，则所述最优开采境界的台阶高度不大于6.0m；
16、当所述岩土性质为砂状的矿岩时，若所述采掘作业方式为人工开采，且不进行爆破，则所述最优开采境界的台阶高度不大于1.8m；
17、当所述岩土性质为松软的矿岩时，若所述采掘作业方式为机械铲装，且不进行爆破，则所述最优开采境界的台阶高度不大于机械的最大挖掘深度；
18、当所述岩土性质为坚硬的矿岩时，若所述采掘作业方式为机械铲装，且进行爆破，则所述最优开采境界的台阶高度不大于机械的最大挖掘深度的1.5倍。
19、进一步地，所述通过所述工程地质分区的岩体力学参数确定所述最优开采境界的台阶坡面角的步骤包括：
20、测定所述工程地质分区的岩石样品的单轴抗压强度；
21、通过所述单轴抗压强度确定所述工程地质分区的普式系数；
22、基于所述普式系数选取所述最优开采境界的台阶坡面角。
23、进一步地，所述并通过所述台阶关联参数及计算公式确定所述工程地质分区的最终边坡角的步骤包括：
24、以预设规范确定不同的所述台阶上设置的平台类型，所述平台类型包括安全平台及清扫平台，获取所述安全平台宽度及所述清扫平台的宽度；
25、分别获取与所述安全平台及所述清扫平台连接的运输平台的宽度；
26、通过所述安全平台的宽度、所述清扫平台的宽度、所述运输平台的宽度、所述最优开采境界及所述台阶坡面角计算所述工程地质分区的最终边坡角。
27、进一步地，所述最终边坡角的计算公式为：
28、，
29、其中，表示最终边坡角，表示最高开采标高，表示最低开采标高，表示安全平台的宽度，表示清扫平台的宽度，表示运输平台的宽度，表示台阶坡面角。
30、进一步地，在所述基于所述最优开采境界的开采深度布设台阶关联参数，并通过所述台阶关联参数及计算公式确定所述工程地质分区的最终边坡角的步骤之后，还包括：
31、对所述工程地质分区的最终边坡角进行安全性验证。
32、进一步地，所述对所述工程地质分区的最终边坡角进行安全性验证的步骤包括：
33、通过数值模拟软件对所述工程地质分区的最终边坡角进行载荷分析，以获取与所述最终边坡角对应的载荷系数；
34、将所述载荷系数与预设载荷等级进行比对，以确定所述最终边坡角的安全等级；
35、判断所述安全等级是否符合规程规范。
36、相比于相关技术，本专利技术的有益效果在于：在确定所述初始边坡角后，通过所述初始边坡角、所述技术经济参数及所述回收率指标，得到理想化的所述最优开采境界；综合考虑矿岩普式系数与所述台阶坡面角的关系，确定台阶关联参数，即确定各个分区的安全平台、清扫平台和运输平台的布设，得到安全生产下经济效益最佳的边坡参数。本专利技术克服了传统露天矿山采用类似矿山经验法确定边坡参数的不足，有效的保证了边坡稳定性和边坡经济性，同时具有计算公式简单、流程高效、可追溯强等优点，有良好的推广应用价值。
37、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
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1.一种露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，所述确定所述工程地质分区的初始边坡角的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，所述技术经济参数包括采矿成本、选矿成本、冶矿成本、剥离作业成本、期间费、税费及产品销售价格，所述回收率指标包括采矿损失、贫化率及选冶综合回收率。
4.根据权利要求1所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，所述岩土性质包括：松软的矿岩、坚硬的矿岩及砂状的矿岩，所述采掘作业方式包括：人工开采及机械铲装。
5.根据权利要求4所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，所述基于所述岩土性质、所述采掘作业方式及是否进行爆破，确定所述最优开采境界的台阶高度的步骤包括：
6.根据权利要求1所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，所述通过所述工程地质分区的岩体力学参数确定所述最优开采境界的台阶坡面角的步骤包括：
7.根据权利要求1所述的露天开采境界的
8.根据权利要求7所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，所述最终边坡角的计算公式为：
9.根据权利要求1所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，在所述基于所述最优开采境界的开采深度布设台阶关联参数，并通过所述台阶关联参数及计算公式确定所述工程地质分区的最终边坡角的步骤之后，还包括：
10.根据权利要求9所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，所述对所述工程地质分区的最终边坡角进行安全性验证的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，所述确定所述工程地质分区的初始边坡角的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，所述技术经济参数包括采矿成本、选矿成本、冶矿成本、剥离作业成本、期间费、税费及产品销售价格，所述回收率指标包括采矿损失、贫化率及选冶综合回收率。
4.根据权利要求1所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，所述岩土性质包括：松软的矿岩、坚硬的矿岩及砂状的矿岩，所述采掘作业方式包括：人工开采及机械铲装。
5.根据权利要求4所述的露天开采境界的边坡参数确定方法，其特征在于，所述基于所述岩土性质、所述采掘作业方式及是否进行爆破，确定所述最优开采境界的台阶高度的步骤包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：齐炎，樊忠华，匡勇，永学艳，陈振超，任建平，黄崇杰，高佳豪，门建兵，王雷鸣，
申请(专利权)人：中国瑞林工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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