Desarrollo y perspectivas de la tecnología de seguridad en la minería de carbón a cielo abierto
Después de 1958, el país desarrolló vigorosamente la minería de carbón a cielo abierto y comenzó los preparativos para la construcción de minas de carbón a cielo abierto a gran escala como Pingshuo, Yuanbaoshan y Huolinhe. Para adaptarse al desarrollo de la minería del carbón a cielo abierto, el Estado decidió fortalecer la capacidad de investigación de la tecnología de la minería del carbón a cielo abierto. En 1965, el número de investigadores científicos aumentó a casi 100. En 1985, la sucursal de Fushun del Instituto General de Investigación del Carbón estableció un instituto de investigación de seguridad en la minería del carbón a cielo abierto e invirtió en equipos tales como mecánica de rocas de taludes y monitoreo de la deformación del macizo de rocas de taludes. e instrumentación, y mecanismos de excavación y trituración de cangilones, pruebas de vibración de voladuras, pruebas de rendimiento de equipos de minería, centro de información informática y otros laboratorios.
Durante los últimos 47 años, el Instituto de Investigación de Seguridad Minera a Cielo Abierto se ha dedicado a la tecnología minera, la mejora de equipos mineros, la tecnología y los equipos de voladura, la tecnología de monitoreo de la estabilidad y la deformación de los taludes y la aplicación de tecnologías informáticas. Tecnología en minas a cielo abierto Se ha llevado a cabo una gran cantidad de trabajos de investigación en términos de tecnología de monitoreo de producción, desastres geológicos y evaluación ambiental, y se han completado más de 150 proyectos de investigación científica de diversos tipos, lo que proporciona una garantía técnica confiable para el La producción segura y eficiente de minas y el establecimiento de las bases para la tecnología de extracción de carbón a cielo abierto de mi país contribuyeron a su desarrollo.
Especialmente desde 1981, *** ha completado más de 110 proyectos de diversos tipos, lo que representa 2,7 veces más que en los 24 años anteriores. Entre ellos, 32 resultados han obtenido resultados científicos a nivel nacional, provincial y ministerial. y premios al progreso tecnológico.
1 Investigación sobre tecnología, equipos, tecnología y equipos de voladura
1.1 Tecnología minera
En la década de 1950, el Instituto de Investigación de Seguridad Minera a Cielo Abierto completó sucesivamente Diseño del plan de transformación técnica para la mina a cielo abierto Fushun West, investigación sobre métodos de desarrollo y métodos de extracción de la mina a cielo abierto Haizhou, investigación sobre minería de carbón mecanizada hidráulicamente a cielo abierto, etc.
De 1963 a 1965, junto con la Universidad de Minería y Tecnología de China, el Instituto de Diseño de Minas de Carbón de Shenyang y otras unidades, inspeccionaron 31 sitios mineros en las cuatro provincias occidentales, planificaron 17 minas de carbón a cielo abierto, investigaron y determinó la dirección del desarrollo tecnológico, y exploró métodos mineros y tecnologías de procesos que sentaron las bases para la construcción y el desarrollo de minas de carbón a cielo abierto en mi país en la década de 1980.
A mediados de la década de 1960, se llevó a cabo una investigación sobre la tecnología minera del área minera de Pingshuo y se propuso un plan de desarrollo minero con una producción anual de 5 a 10 millones de toneladas. El plan incluye una variedad de procesos combinados, como tecnología continua, tecnología de transporte ferroviario, pala eléctrica de dragalina y vertido interno. Es la primera vez que mi país realiza una investigación sobre la tecnología minera de minas de carbón a cielo abierto extragrandes. y su nivel técnico ha alcanzado el nivel mundial en ese momento. Para cooperar con el desarrollo y la construcción de las cinco principales minas de carbón a cielo abierto, ha llevado a cabo investigaciones sobre tecnología de pruebas de resistencia al corte de carbón y rocas, métodos de drenaje de aguas subterráneas en la mina a cielo abierto de Yuanbaoshan y tecnología anticongelante para prevenir materiales despegados para que no se adhieran a los vehículos en las zonas frías del norte, y cintas adhesivas. La prueba in situ de vehículos antiadherentes y la prueba a baja temperatura de cinta de transporte resistente al frío realizadas en la mina a cielo abierto Fushun West son las primeras en mi país, y los resultados han logrado buenos resultados cuando se aplican en el sitio. .
En la década de 1980, ante la dificultad de la minería profunda y la ampliación de profundidad en antiguas minas a cielo abierto, participamos en investigaciones sobre transformación tecnológica. En particular, participó muchas veces en el diseño de transformación técnica de la mina a cielo abierto Fushun West y finalmente propuso un plan de diseño para el transporte ferroviario superior, el transporte combinado de vehículos profundos y cintas transportadoras, y la minería del área de distribución de vertido interno. Para cooperar con la implementación de este plan, se ha llevado a cabo una investigación sobre el plan de intensificación de la minería en el área occidental y la realización de la descarga interna del suelo con anticipación en el área occidental. El programa se ha implementado durante muchos años y ha logrado buenos beneficios económicos.
1.2 Tecnología de equipos de minería a cielo abierto
En 1957, se completó la "Investigación sobre la mejora de las características externas del generador de pala eléctrica 120B", que mejoró la eficiencia de trabajo del generador eléctrico. pala entre un 5% y un 10% y redujo las fallas eléctricas y mecánicas; "La investigación sobre la regulación de la velocidad del pulso de tiristores de locomotoras eléctricas cableadas de 12 toneladas para minas a cielo abierto" ha reducido en gran medida la tasa de fallas de las locomotoras y ahorró alrededor del 12% de electricidad.
Después de la década de 1960, se desarrolló la plataforma de perforación de fondo Q 2-M64. La plataforma de perforación también puede perforar orificios inclinados de 0 a 30 grados; la plataforma de perforación rotativa LH-200 ha sido desarrollada para rocas de dureza media. Esta plataforma de perforación puede utilizar herramientas de perforación de corte, de cono, de fondo de pozo y otras. La eficiencia es 3 veces mayor que la de los taladros de impacto ~ 5 veces. La plataforma de perforación rotativa ZX-150 fue desarrollada conjuntamente con Jilin Heavy Machinery Factory; la plataforma de perforación de rodillos KY-150 desarrollada en 1986 tiene una eficiencia de desplazamiento de 71,5 my 178 m, que es 2,54 veces mayor que la de una plataforma de perforación de fondo de pozo. y 6,9 veces mayor que la de un taladro de impacto; la broca de corte rotativa de tres alas QZ3-150 desarrollada tiene la misma vida útil que la broca de tres alas estadounidense, alcanzando los 2500 m, y su precio es solo el 42% del de la broca estadounidense. bit Ha reemplazado las importaciones y se ha utilizado en la mina a cielo abierto de Huolinhe durante mucho tiempo.
Junto con Hangzhou Heavy Machinery, Shanghai Belt Transport Machinery Factory y Fushun Excavating Machinery Factory, emprendemos conjuntamente el desarrollo y prueba del primer conjunto de equipos de proceso continuo de mi país. Incluyendo excavadoras de cangilones de ruedas, cintas transportadoras, excavadoras tipo PS-1000, máquinas de transferencia de correa tipo YG-15 y vulcanizadores de junta de correa combinada YR-1, poniendo fin a la historia de que mi país no pudiera producir equipos de proceso continuo. En la década de 1980, el Instituto Hangzhou Chongqing Tiangong desarrolló el primer conjunto de excavadoras con cangilones de ruedas de tamaño mediano de mi país. El Instituto de Investigación de Seguridad Minera a Cielo Abierto participó en todos los experimentos industriales y pruebas de rendimiento, completó la medición del rendimiento mecánico y la evaluación de la capacidad de producción de conjuntos completos de equipos y fue pionero en las pruebas de rendimiento de equipos de minería.
Wubaoshan, Zhungeer y otras grandes minas de carbón a cielo abierto han adoptado parcialmente el proceso continuo con cangilones de ruedas y correa y han introducido grandes excavadoras de cangilones de ruedas del extranjero. Para cooperar con el diseño de la excavadora de cangilones y las tareas de aceptación de equipos de estas unidades, también llevamos a cabo pruebas de resistencia al corte de carbón y roca, mecanismo de corte y trituración de la excavadora de cangilones, teoría del diseño del mecanismo de funcionamiento del cucharón, fuerza de corte de excavación del cucharón y pruebas de rendimiento mecánico. Investigación.
A través de la investigación y medición de la resistencia al corte de carbón y roca en minas a cielo abierto como Yuanbaoshan, Fushun, Xiaolongtan, Zhaotong, Huolinhe, Jungar y Yimin, se pudo determinar la resistencia al corte de carbón y roca en mi país. La teoría y los métodos de medición de la resistencia al corte y la fuerza de corte de las excavadoras de cangilones de ruedas han llenado el vacío en este campo en mi país y han alcanzado el nivel internacional. Sus resultados le valieron el segundo premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico del Ministerio de la Industria del Carbón. La teoría y la tecnología de prueba anteriores se utilizaron para completar las pruebas de rendimiento mecánico y la evaluación de la capacidad de producción de los sistemas de proceso continuo de las minas a cielo abierto de Zhungeer y Yuanbaoshan, garantizando la calidad de los equipos importados para las minas.
Durante este período, el Instituto de Investigación de Seguridad Minera a Cielo Abierto construyó el dispositivo de prueba de excavadora de rueda de cangilones más grande del mundo con un diámetro de rueda de cangilones de 0,95 m. A través de este dispositivo se puede simular la resistencia al corte de diferentes litologías y la medición de la fuerza de corte de la excavadora, y estudiar los parámetros razonables de trabajo de la excavadora de rueda de cangilones. Tales como: estado de tensión de los dientes del cucharón, forma de los dientes del cucharón, disposición de los dientes del cucharón, velocidad de corte, velocidad de rotación, tamaño de la viruta, resistencia al desgaste del material de los dientes del cucharón, etc. La vida útil de los dientes del cucharón de la pala eléctrica de un solo cucharón desarrollada es de 2,5 a 3,0 veces mayor que la de los dientes del cucharón normal.
1.3 Tecnología y equipos de voladura
Para resolver el problema de calidad de la voladura en la minería de sección alta en la mina a cielo abierto Fushun West, se llevó a cabo una investigación sobre la tecnología de voladura de sección alta en 1956.
De 1972 a 1973, se adoptó el método de voladura de lastre en la mina a cielo abierto de Haizhou. En 1985, se completó la "Investigación sobre el método de voladura para mejorar la tasa de carbón de la mina de Haizhou". la velocidad de voladura fue de 2700 ~ 3200 m/s. Los explosivos de baja potencia, el llenado de la columna de aire, los parámetros optimizados del diseño del pozo y la tecnología de voladura micro-retardada redujeron la zona de trituración, redujeron la fractura, la colisión y la trituración por fricción, y aumentaron la tasa de carbón en trozos en 2,83% En 1992, se llevó a cabo un "proyecto de voladura de carbón a gran escala" para reducir la cuota de explosivos de la mina a cielo abierto. 0,45 kg/m3 a 0,319 kg/m3, el costo total fue de aproximadamente 10,536 millones de yuanes y el volumen de extracción aumentó en un 20%.
Además, también cooperamos con el Cuerpo de Ingeniería del Ejército de Shenyang para desarrollar con éxito explosivos líquidos B2 y B3, camiones mezcladores de explosivos líquidos, detonadores de cuatro vías, etc., y completamos la construcción de Antaibao, Zhungeer, Huolinhe, Investigación sobre pruebas de vibración en voladuras y tecnología de absorción de impactos en la mina a cielo abierto Fushun West.
2 Investigación sobre estabilidad de taludes y tecnología de monitoreo
2.1 Investigación sobre estabilidad de taludes
La investigación sobre tecnología de estabilidad de taludes comenzó a mediados de la década de 1950. En 1953, se puso en funcionamiento la mina de carbón a cielo abierto de Haizhou y, después de que se completó la transformación de la mina de carbón a cielo abierto de Fushun West, se produjeron muchos deslizamientos de pendientes en el área no operativa, lo que afectó gravemente la producción normal y la seguridad de los equipos. Se han iniciado investigaciones sobre la estabilidad de taludes para los deslizamientos de tierra en las dos minas mencionadas. Los principales contenidos de la investigación incluyen condiciones geológicas de ingeniería no operativas, propiedades físicas y mecánicas de las rocas, condiciones de formación de deslizamientos de tierra y métodos de análisis de estabilidad, determinando el alcance de la inestabilidad de taludes y su prevención. medidas de control.
En 1961, se produjeron cuatro grandes deslizamientos de tierra de un millón de metros cúbicos en la mina a cielo abierto Fushun West. Entre ellos, el deslizamiento de tierra número 3 puso en peligro la seguridad de la carretera de elevación de carbón de West Main Lane. Los investigadores científicos de nuestro instituto participaron en un grupo de trabajo de gestión compuesto por múltiples departamentos y completaron el diseño y construcción de medidas como reducción de pendientes, reducción de peso, deshidratación y refuerzo, asegurando la producción normal del sistema de elevación.
Después de esta etapa del trabajo de investigación, se establecieron un conjunto de teorías y métodos de trabajo de investigación de estabilidad de taludes en minas a cielo abierto, se capacitó a un equipo de investigación científica y se estableció un laboratorio de mecánica de rocas.
La investigación en ingeniería de taludes se ha convertido en la principal especialidad del Instituto de Investigación de Seguridad Minera a Cielo Abierto, y también es una de las primeras unidades profesionales en China en llevar a cabo investigaciones en ingeniería de taludes. También ha participado muchas veces en manifestaciones sobre el control de las minas a cielo abierto que no son de carbón y los deslizamientos de tierra de las Tres Gargantas en el río Yangtze. Con el desarrollo de la minería del carbón a cielo abierto en mi país, hemos emprendido sucesivamente importantes proyectos de investigación del estado y del Ministerio del Carbón, y hemos completado la estabilización de taludes de minas de carbón a cielo abierto como Fushun, Fuxin, Pingzhuang, Antaibao, Zhungeer, Xiaolongtan y Yima trabajan en investigación y prevención de deslizamientos de tierra. Hasta el momento se han ejecutado más de 60 proyectos de investigación científica de diversa índole, 12 de los cuales han obtenido primer, segundo y tercer premio provincial, ministerial y nacional, respectivamente.
2.1.1 Investigación básica
(1) Ingeniería tecnológica de estudios geológicos. La estructura geológica y las condiciones de la formación rocosa, especialmente la condición de las formaciones rocosas débiles, son factores intrínsecos en la formación de deslizamientos de tierra. La comprensión de la estructura geológica es la base para determinar el tamaño, el modo de deslizamiento, el análisis de estabilidad y las medidas de prevención de los deslizamientos. Los métodos convencionales son la investigación de estructuras geológicas superficiales, la perforación y la exploración de túneles.
Con el desarrollo de la tecnología de detección de radar y la tecnología de detección de ondas sísmicas, se ha logrado el objetivo de explorar estratos y estructuras geológicas sin perforación. En 1993, mientras se estudiaba el proyecto de estabilidad de taludes del lado suroeste de la mina a cielo abierto Fushun West, se utilizó un instrumento de radar geológico poco profundo para determinar con éxito el estado de ocurrencia y el patrón de distribución de toba blanda que afecta la estabilidad de taludes en el área.
En términos de análisis de la estructura del macizo rocoso, de acuerdo con las características de las fisuras del macizo rocoso, se utilizan simulación aleatoria, métodos de simulación numérica por computadora e indicadores de calidad del macizo rocoso y clasificación QD para determinar la integridad del macizo rocoso. , Calculando así la influencia de la estructura del macizo rocoso en la estabilidad del talud.
(2) Hidrogeología y monitorización de aguas subterráneas. La presencia de agua subterránea en el macizo rocoso de la pendiente no sólo debilita la resistencia de la roca, sino que reduce especialmente la resistencia al corte de la capa débil, provocando que la pendiente se deslice a lo largo de la capa débil. Además, a medida que aumenta el nivel del agua subterránea, aumenta la fuerza de flotación, lo que reduce la capacidad antideslizante de la pendiente. Por lo tanto, la exploración de aguas subterráneas utiliza principalmente estudios de superficie y perforaciones hidrológicas tomando muestras de rocas para medir el contenido de agua de las rocas, realizar pruebas de inyección de agua en capas, determinar las leyes del contenido de agua y las conexiones hidráulicas de las formaciones rocosas y establecer modelos hidráulicos.
En el proyecto nacional de investigación de ciencia y tecnología "Desarrollo de un sistema de monitoreo de seguridad de pendientes" del "Séptimo Plan Quinquenal", se desarrolló un sistema de monitoreo de agua subterránea piezoresistivo, que puede medir la presión del agua subterránea en cualquier momento. con alta precisión y resolución. Se puede realizar una señal de salida alta y grande, control centralizado, grabación automática y otras características, lo que mejora el nivel de monitoreo del agua subterránea.
(3) Propiedades mecánicas de las rocas. La investigación y las pruebas de índice de las propiedades físicas y mecánicas del macizo rocoso de taludes proporcionan una base científica para el diseño, la evaluación y la gestión de la estabilidad de taludes. Desde la década de 1960 se adoptó el método de ensayo in situ en túnel y en placa plana. Para cooperar con el diseño de la prueba in situ, se desarrollaron cajas de presión especiales y dispositivos de empuje, como gatos. Este método se ha utilizado para medir los indicadores mecánicos de varias rocas blandas en minas a cielo abierto como Fushun y Fuxin, proporcionando una base confiable para la evaluación y gestión de la estabilidad de taludes.
Desde la década de 1970, se ha reforzado la construcción de laboratorios de mecánica de rocas, y se han construido el instrumento de corte directo de tensión igual cuádruple DJY-4, el instrumento de corte directo de tensión igual de alta presión GJY-2 y el SJ-IA. comprados sucesivamente: medidor de fuerza de corte triaxial, XD - medidor de carga de 1 punto, reómetro de corte de roca JQ - 200, reómetro de suelo y otros equipos de prueba, así como instrumentos de medición de índice físico. Para simular la resistencia reológica de las rocas en su estado natural, se estableció un laboratorio reológico de temperatura y humedad constantes.
La medición de los indicadores mecánicos de los materiales a granel desechados en los vertederos es crucial para el diseño y evaluación de la estabilidad de los taludes de los vertederos. En 1988, se compró el medidor de fuerza de corte triaxial Tuda SZ-30-2A y se estableció un laboratorio de mecánica de materiales a granel. La muestra está hecha de materiales a granel según una determinada proporción de partículas. Este conjunto de equipos ha completado sucesivamente la medición de indicadores mecánicos de materiales en minas a cielo abierto como Antaibao, Zhungeer, Wubaoshan, Fushun y Yiminhe, proporcionando parámetros para la evaluación de la estabilidad de taludes de vertederos. Fue en la prueba triaxial que se descubrió la relación entre la tasa de disipación de la presión del agua de los poros en el acuífero de base de loess y la gravedad y la velocidad de carga, lo que reveló la causa de los deslizamientos de tierra en el vertedero en condiciones de vertido a alta velocidad.
(4) Modelo de deslizamientos de tierra y tecnología de simulación. El patrón de deslizamientos de tierra en las minas de carbón a cielo abierto tiene las características de los estratos de roca sedimentaria y está controlado principalmente por estratos de roca débil. Los estratos, las juntas y las fallas son los principales factores que controlan los patrones de deslizamientos de tierra.
En 1984, nuestro instituto construyó el dispositivo de prueba de simulación de fricción del fondo doméstico, que puede ajustar la velocidad automáticamente.
El método de fricción del fondo es un modelo físico bidimensional que es adecuado para combinar materiales similares en masas rocosas articuladas. Puede cambiar la forma del modelo para reemplazar las actividades de ingeniería minera y predecir futuras leyes de deformación de pendientes y patrones de deslizamientos de tierra.
En el proyecto de investigación nacional "Séptimo Plan Quinquenal" "Investigación sobre la estabilidad del talud del lado norte de la mina a cielo abierto Fushun West", se utilizó el método de elementos discretos para simular con éxito las condiciones de formación. , proceso de deformación y reglas del cuerpo del tobogán de vuelco Distribución de tensiones y rango de deformación. Se ve claramente en el modelo matemático por computadora que el macizo rocoso al norte de la falla F1 en la parte superior de la pendiente actúa como una sección de empuje activa para empujar el extremo norte de la estructura sinclinal al sur de F1 (el extremo norte del sinclinal La estructura tiene un gran ángulo de inclinación y el extremo sur es suave) y se colapsa, y luego empuja el ala sur para que se deslice, formando un modo de deslizamiento de tierra.
(5) Método de análisis de estabilidad de taludes. En el análisis de estabilidad de la ladera norte de la mina a cielo abierto Fushun West, se propuso una teoría de análisis de estabilidad y un método de cálculo para deslizamientos de tierra en cuña curva y deformaciones por deslizamiento de derrumbe. Alcanza el nivel avanzado del mundo.
El método de evaluación de la estabilidad de taludes de Sarma es un nuevo desarrollo del método de análisis de equilibrio límite. Sus características son: se puede utilizar para determinar la estabilidad de taludes con diversas formas de superficies de deslizamiento, como deslizamientos de tierra planos, deslizamientos de tierra en cuña, deslizamientos de tierra en arco y deslizamientos de tierra en arco no circular, y otros taludes geotécnicos con superficies de deslizamiento complejas. no requiere que los lados de los bloques sean verticales y puedan dividirse en bloques arbitrariamente, de modo que se puedan analizar las pendientes de diversas estructuras geológicas de ingeniería especiales; permite asignar diferentes parámetros de resistencia a diferentes superficies laterales y inferiores de los bloques; Tiene en cuenta la presión del agua subterránea y el efecto de los factores sísmicos sobre la estabilidad del talud. El Instituto de Seguridad Minera a Superficie fue el primero en introducir este método en el país. Se dieron explicaciones específicas en el análisis de pendientes de la mina a cielo abierto Fushun West y se compiló un programa en lenguaje ensamblador adecuado para la calculadora programable tipo HP41CV. Y promover este método de análisis en otras industrias nacionales, haciendo que este método sea ampliamente utilizado.
(6) Tecnología de prevención de deslizamientos de tierra. ① Cortar pendientes para reducir el peso y adoptar medidas de arriba hacia abajo para limpiar pendientes suaves. La suave pendiente sirve para estabilizar la pendiente. ② Refuerzo de pilotes antideslizante, se utilizan pilotes de hormigón armado para reforzar la pendiente. ③ Controlar los cambios en la presión del agua subterránea. El agua subterránea es un factor importante que afecta la estabilidad de las pendientes. La mayor parte de la inestabilidad y los daños de las pendientes son causados por aguas subterráneas fuera de control. Por lo tanto, se utiliza una gran cantidad de métodos, como orificios de drenaje horizontales y caminos dragados, para reducir el nivel del agua subterránea y prevenir deslizamientos de tierra en pendientes. Para ello, se estableció un conjunto de métodos de diseño de orificios de drenaje horizontal, un modelo informático de red de aguas subterráneas y un sistema de seguimiento de la presión del agua subterránea.
2.1.2 Estudio de Estabilidad de Taludes del Botadero de Base Loess
A las 0:10 horas del 29 de octubre de 1991 se produjo un accidente en el patio sur del Botadero de Antaibao. -Mina de pozo. Un deslizamiento de tierra a gran escala y alta velocidad, el cuerpo del tobogán se deslizó casi 300 m en un instante. El volumen del deslizamiento de tierra es de aproximadamente 10 a 13 millones de m3, y es un deslizamiento de tierra que ocurre en las minas de carbón a cielo abierto en mi país. El deslizamiento de tierra destruyó la autopista Pingshuo, los caminos de la zona minera, los baños, las zanjas de drenaje y otras instalaciones, causando enormes pérdidas. Nuestro instituto lleva a cabo investigación de deslizamientos de tierra y diseño de ingeniería de control. Se aclaró el mecanismo del deslizamiento de tierra a alta velocidad en la base de loess y se propusieron medidas de gestión integral como limpieza, reducción de pendientes, control de agua y apoyo local. Después del tratamiento, se estabilizó la pendiente y se restauraron la autopista Pingshuo y la autopista de la zona minera. Con solo restaurar la autopista Pingshuo sin desvíos, se ahorraron más de 100 millones de yuanes.
En el estudio de los deslizamientos en vertederos a base de loess se propuso el concepto de capa débil en la evolución del suelo base bajo altas cargas, se estudió su mecanismo de formación y se estableció un modelo de microestructura correspondiente. Se establecieron los correspondientes métodos de evaluación de la estabilidad y métodos de gestión de ingeniería. En el estudio sobre la estabilidad de la pendiente del vertedero oeste de la mina Antaibao y el vertedero norte de la mina a cielo abierto Zhungeer Heidaigou, se aplicó la teoría anterior para la evaluación y gestión, de modo que la altura de descarga del vertedero se incrementó y se incrementó la capacidad de descarga. Entre ellos, el vertedero oeste se ampliará en 30 m y su capacidad aumentará en un 17%.
2.1.3 Investigación en profundidad sobre la estabilidad de taludes
En la década de 1980, las minas de carbón a cielo abierto como Fushun, Fuxin y Pingzhuang ingresaron sucesivamente a la minería profunda, con pendientes tan altas. como unos 300 m y complejo Las condiciones geológicas y las actividades mineras provocaron que la pendiente se deslizara varias veces.
En respuesta a este problema, desde 1982, el "Estudio sobre la estabilidad de la pendiente desde el tramo noroeste hasta el límite de la mina a cielo abierto Fushun West" (un tema clave del ministerio) y el " Proyecto de investigación del Séptimo Plan Quinquenal "Fushun" Investigación sobre la estabilidad del talud del lado norte de la mina a cielo abierto oeste ", que resume los métodos de cálculo del deslizamiento del asiento, la deformación del deslizamiento por vuelco y el análisis tridimensional de la cuña curva cuerpo.
Se propone reducir la presión adecuada del carbón en algunas secciones hasta el borde de la pendiente; los orificios de drenaje horizontales y los túneles de drenaje se combinan con el método de drenaje para reducir la presión del agua dentro de la pendiente, refuerzo de lechada, refuerzo de anclaje largo y anti- se utilizan pilotes de refuerzo en algunas áreas; fortalecer la minería en el área occidental para implementar vertidos internos y otras medidas de control de pendientes para garantizar la estabilidad de las mismas.
En 1995, se completó la "Investigación sobre un sistema informático para la evaluación de la ingeniería de taludes a cielo abierto de Shenzhen", y se desarrolló software CAD que incluía ingeniería geológica, hidrogeología, mecánica de rocas, dinámica de deformación de taludes, análisis de estabilidad, y se compilaron el diseño de ingeniería. Proporciona bases científicas y medios para la evaluación en tiempo real de la estabilidad de taludes en minas a cielo abierto y logra la modernización de la gestión de taludes.
2.2 Tecnología e instrumentos de monitoreo de la deformación de taludes
El método de monitoreo convencional es el método de observación del movimiento de la roca superficial. Este método sólo puede comprender los cambios en la deformación del macizo rocoso de la pendiente después de que se desarrolla hasta el desplazamiento de la superficie, pero no puede comprender las reglas de deformación temprana en las capas profundas de la formación rocosa, así como la ubicación, el modo de deformación y el rango de la superficie de deslizamiento. y tendencias de desarrollo de deformaciones. En particular, comprender los patrones tempranos de deformación de las laderas ganará un tiempo valioso para el control de deslizamientos de tierra. Nuestro instituto comenzó a estudiar métodos e instrumentos de observación de deformaciones internas en 1978. Después de repetidas pruebas en la mina Fuxin Haizhou, la mina a cielo abierto Jiaoping y la mina a cielo abierto Yima North, en 1982 se desarrolló un sensor de desplazamiento de deslizamiento de tierra con galga extensométrica.
En 1983, basado en el sensor de desplazamiento de deslizamiento de tierra del extensómetro, se desarrolló el inclinómetro extensímetro de alta precisión KS-1, que no solo puede observar la deformación interna del macizo rocoso, sino que también es portátil y estilo móvil, una máquina para múltiples propósitos.
En el proyecto de investigación nacional "Desarrollo de un sistema de monitoreo de seguridad de pendientes" del "Séptimo Plan Quinquenal", nuestro instituto organizó el desarrollo de un sistema de monitoreo de inclinómetro tipo servo acelerómetro de dos vías tipo PSH en 1989. . Entre ellos, el inclinómetro utiliza un servo acelerómetro (originalmente utilizado para monitorear equipos de aviación) como elemento inclinómetro, y en el inclinómetro se colocan dos unidades con una diferencia de fase de 90. Acelerómetro angular, para que un mismo inclinómetro pueda medir la inclinación de dos planos verticales al mismo tiempo para completar un inclinómetro de dos vías. El inclinómetro está equipado con un registrador inteligente en tierra para registrar los datos medidos por el inclinómetro.
Desde el desarrollo exitoso del inclinómetro tipo PSH, se han completado sucesivamente el talud del lado de trabajo de la mina a cielo abierto Fushun West, el deslizamiento de tierra del lado no operativo de la mina Fuxin Haizhou, el deslizamiento de tierra del vertido de Antaibao Sur Ground y el deslizamiento de tierra del vertimiento de Anjialing El trabajo de monitoreo de pendientes en el talud del campo y el talud del lado noroeste de la mina Xiaolongtan Buzhao ha proporcionado datos confiables para el análisis de estabilidad de taludes y el control de deslizamientos de tierra. Se ha desarrollado el sistema inclinómetro tipo servo acelerómetro de dos vías tipo PSH, lo que hace que el trabajo de medición sea más conveniente y los datos más precisos.
En 1992 se completó la investigación sobre el dispositivo de seguimiento del asentamiento del macizo rocoso de talud, realizando el seguimiento de la deformación vertical en el interior del macizo rocoso. A través del inclinómetro y el medidor de asentamiento, el monitoreo de pendientes de la mina a cielo abierto realiza una observación dinámica tridimensional. En 1995, se desarrolló un sensor de desplazamiento fijo para grandes desplazamientos en las etapas media y tardía de deslizamientos de tierra, que permitió el monitoreo de grandes desplazamientos en las etapas media y tardía de deformación de taludes, haciendo así más completo el sistema de monitoreo de desplazamiento subterráneo de taludes.
3 Investigación de aplicaciones de tecnología inteligente
3.1 Aplicación de tecnología informática en minas a cielo abierto
Nuestro instituto estableció un centro de computación a principios de la década de 1980 y comenzó la investigación. sobre la aplicación de la tecnología informática en las minas de carbón a cielo abierto. Se llevó a cabo y completó el "Sistema de gestión informática de piezas de automóvil 75B en el área minera de Huolinhe", "Estudio de viabilidad, planificación general y análisis del sistema, diseño general del sistema de gestión del proyecto de la primera fase (que incluye carbón, electricidad y transporte) de Zhungeer Coal Industry Company", "Método para establecer un modelo geológico de depósitos estratificados y establecimiento de un modelo geológico para la mina a cielo abierto Heidaigou", "Sistema de aceptación y medición CAD para una mina a cielo abierto" y otros temas. Los resultados han mejorado enormemente el nivel de gestión después de su aplicación en las minas. En particular, la aplicación del "Sistema de aceptación y medición CAD" ha ahorrado una gran cantidad de trabajo de medición y cálculo in situ, ha mejorado la precisión de los cálculos y ha reducido la intensidad de la mano de obra.
Desde 1993, hemos estado investigando la optimización del sistema de despacho de camiones pala eléctricos a cielo abierto y desarrollamos conjuntamente la pala camión pala eléctrica a cielo abierto COTOD (Cotonda) con Beijing Long March Navigation Satellite Navigation Technology Co. ., Ltd. del Instituto de Investigación de Vehículos de Lanzamiento de China. Optimizar el sistema de programación. El sistema se puso en funcionamiento en una mina a cielo abierto de Yimin Huaneng Dongdian Coal and Electricity Co., Ltd. en 1997 y pasó la evaluación nacional en 1998.
Al recopilar información como la posición, el estado, la velocidad, la dirección de carrera y el tiempo de la pala, el sistema puede realizar un seguimiento y visualización en tiempo real de la posición de trabajo y el estado de la pala, y optimizar operación de la flota; consulta oportuna y precisa de estadísticas de la situación de producción actual; desempeña un papel en la optimización de la programación, la ejecución precisa de los planes de producción y la mejora de la eficiencia del equipo y los beneficios económicos.
Desde que se utilizó el sistema COTOD en la mina de carbón a cielo abierto de Yimin, la eficiencia de producción ha aumentado en un 8%. La relación rendimiento-precio del sistema es significativamente mejor que la de productos extranjeros similares, llenando el vacío en los sistemas de despacho de optimización de minas a cielo abierto desarrollados de forma independiente en el país.
3.2 Pruebas de rendimiento de equipos y tecnología de monitoreo de producción
La tecnología de medición y control minero incluye pruebas de equipos mineros y monitoreo del proceso de producción.
En la década de 1980, las grandes minas de carbón a cielo abierto introdujeron una gran cantidad de camiones grandes y vehículos de producción nacional. Para probar el rendimiento de camiones de gran escala y su adaptabilidad a las condiciones mineras, nuestro instituto compró instrumentos de prueba avanzados de Japón, Suiza, Alemania, etc., y estableció un laboratorio de pruebas de rendimiento de vehículos mineros. Se llevó a cabo la prueba de comparación de rendimiento de camiones volquete grandes, la prueba de rendimiento de camiones volquete mineros de 108T y la prueba de camión volquete de ruedas eléctricas de 108t resistente al frío SF-3103 emitida por la Oficina de Equipos Mayores del Consejo de Estado. Se realizaron cerca de 100 pruebas sobre el rendimiento básico del vehículo, el consumo de combustible, la suavidad de las vibraciones y la idoneidad para el funcionamiento en carreteras mineras.
En los últimos años, la monitorización de los procesos productivos ha sido un foco de investigación. El sistema de despacho de optimización de palas de camiones de mina a cielo abierto del río Yimin se desarrolló con éxito, logrando monitoreo y despacho en tiempo real del estado operativo de los camiones de pala eléctricos de mina a cielo abierto. El recientemente desarrollado gabinete de protección de suministro de energía de alto voltaje GL - 6kV se utiliza principalmente para el suministro de energía y protección contra fugas, sobrecorriente y cortocircuitos del sistema de suministro de energía sin conexión a tierra de punto neutro de 6kV de equipos eléctricos de alto voltaje en minas de carbón. Monitorear los valores de corriente y voltaje de equipos eléctricos de alta tensión en tiempo real a través de sistemas de telemetría y control remoto. Este gabinete protector se utilizó en la mina a cielo abierto de Yimin para lograr un control centralizado del estado del suministro de energía de múltiples palas eléctricas.
4 Outlook Los 46 años de logros han sido fructíferos, gratificantes y apasionantes. De cara al futuro, las tareas que tenemos por delante siguen siendo muy arduas. Con la preparación del proyecto de la segunda fase de la mina a cielo abierto Anjialing de Pingshuo Coal Industry Company, la mina Pingshuo No. 3, la mina a cielo abierto Yimin Coal and Electricity Company, el desarrollo de Shengli Coalfield y la expansión de Zhungeer Heidaigou. Mina de carbón, la minería de carbón a cielo abierto en mi país llevará el negocio a un nuevo nivel. Con este fin, continuaremos reformando el sistema de investigación científica, superando las dificultades técnicas y desarrollando tecnologías avanzadas adecuadas para el desarrollo de la producción y el nivel de gestión de las minas de carbón a cielo abierto a gran escala de mi país. Es necesario estudiar la tecnología minera adecuada para diversas condiciones geológicas, especialmente la tecnología minera sin transporte, es necesario continuar realizando investigaciones en profundidad sobre la aplicación de computadoras en minas a cielo abierto, para realizar el diseño por computadora de grandes minas; escalar los planes de producción de minas de carbón a cielo abierto y monitorear y optimizar la programación del proceso de producción. Mejorar el nivel de gestión de las minas a cielo abierto modernas, mejorar aún más el sistema de despacho óptimo de camiones pala y hacer un buen trabajo en la promoción de estudios de voladuras; tecnología en condiciones de roca dura y sección alta para mejorar los efectos de la voladura y aprovechar al máximo la eficiencia de los equipos de minería fortalecer la estabilidad de las pendientes realizar investigaciones sobre los peligros ambientales y el desarrollo de nuevos instrumentos para el monitoreo de la deformación de las pendientes; explotar los peligros geológicos y el medio ambiente, y estudiar la utilización integral de las minas abandonadas; fortalecer la investigación sobre métodos y tecnologías de detección y monitoreo, prestaremos atención a la construcción y actualización de métodos experimentales, llevaremos a cabo activamente sobre la base de servicios de desarrollo tecnológico; aumentar la inversión en investigación básica y dar importancia a la formación de talentos.