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黄金

采矿工程２０２２年第７期／第４３卷

ＧＯＬＤ

露天采场边坡平台参数计算程序设计及应用

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马驰，郭琪

（１．长沙有色冶金设计研究院有限公司；２．湖南有色冶金劳动保护研究院有限公司）

摘要：针对国内外矿山设计软件数据计算功能尚不完善的现状，结合矿山设计过程中边坡结构

参数设计面临的低效、复杂等实际问题，通过对露天边坡结构参数几何关系及边坡参数间逻辑关系

的分析，构建了边坡的空间几何模型，推导了台阶宽度及辅助平台宽度的计算模型，并通过规程规

范对各参数的限值要求，利用Ｃ＃语言及．ＮＥＴ平台开发了一套边坡平台参数计算程序。该程序可

实现边坡参数自动合规及自动测算功能，为矿山设计提供了一种简单、高效的操作工具。

关键词：露天开采；边坡；结构参数；几何模型；程序开发

中图分类号：ＴＤ６７９ＴＤ８５４文献标志码：Ａ开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：

文章编号：１００１－１２７７（２０２２）０７－００３６－０４ｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈ

分人工清扫及设备清扫下限宽度。

引言

在小型矿山，由于终了边坡坡度较缓、台阶数量

露天开采具有生产规模大、安全性高、生产成本较少，各靠帮台阶平台宽度同时满足安全平台及清扫

低等优点。随着科技的进步，中国露天开采有了长足平台的最低要求，此时，不再区分安全平台及清扫平

发展，在规模及产量方面增长迅速［１－２］。台；在中大型矿山，需要根据岩石稳定条件及剥离量

从国内有色矿山设计领域来看，国内各大设计院大小将台阶进行并段，通常将２～３个台阶并为一段，

对露天开采设计拥有较丰富的经验，但对于大型、特中间留一定宽度的安全平台，每隔２～３个台阶设

大型露天矿山开采设计积累的经验较少。据了解，在１个清扫平台。

国内露天矿山设计中，由于采场结构参数及开拓运输１．２几何模型架构

系统优化、开采境界设计等耗费大量的时间，目前该类边坡各构成要素之间在空间分布上可近似看作

技术问题在国内矿业领域还未能很好解决［３］。具有几何关系的类三角结构，几何模型见图１。

随着自动化、智能化、三维技术的推广及应用，国

内外有关矿山设计的软件功能正日益细化并完善，而

市场上大部分软件功能主要面向模型建设及模型处

理，针对矿山设计中涉及的数据计算功能开发较少。

因此，针对矿山设计工作中边坡台阶参数的计算，本

文构建并开发了一套可核算规程规范数据并自动测

算平台数据的窗口程序，为推动露天开采设计技术的

发展提供一种简单、高效的设计工具。

１边坡构成要素及几何模型架构

１．１边坡构成要素

露天采场边坡通常由终了边坡高度、终了边坡坡

度、靠帮台阶高度、台阶坡面角、运输平台、安全平台

及清扫平台构成。运输平台是指终了边坡的开拓道

ｌ—终了边坡第ｉ剖面水平投影长度（ｍ）ｈ—终了边坡第ｉ剖面高度（ｍ）

ｉｉ

路所占用的台阶，纵贯露天境界各台阶；清扫平台是—第ｉ剖面整体边坡角（°）ｗ—整个边坡中台阶平台平均宽度（ｍ）