br>5. 根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括： 在所述超前剥离坑内，按照预先设置的煤层下降区域端帮扩帮角度计算公式计算煤层 下降区域端帮扩帮角度，所述煤层下降区域端帮扩帮角度计算公式如下：
式中， μ为煤层下降区域端帮扩帮角度，单位为度； Tp为排土场台阶高度，单位为米； Lb为端帮保安平盘宽度，单位为米； Ld为端帮主运输道路宽度，单位为米； Lt为端帮坡面水平投影宽度，单位为米。
6. 根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括： 在所述超前剥离坑内，按照预先设置的上部水平端帮路提前延深距离计算公式，计算 以坑底延深变坡点为基准位置的上部水平端帮路提前延深距离，所述上部水平端帮路提前 延深距离计算公式如下：
式中， X (i)为上部水平端帮路提前延深距离； I为端帮道路的总体延深坡度，单位为％ ; T为工作面台阶高度，单位为米； N为煤层下降深度为标准段高的倍数； η为煤层下降区可降深的段高的倍数。
7. -种调节露天煤矿生产剥采比的装置，其特征在于，该装置包括：超前区域获取模 块、超前剥离坑生成模块以及开采推进模块，其中， 超前区域获取模块，用于获取原采坑推进方向上自然剥采比发生急剧变化的超前区 域； 超前剥离坑生成模块，用于在所述超前区域拉沟延深形成超前剥离坑，所述超前剥离 坑与原采坑之间最小地表间距按照预先设置的间距计算公式进行计算，所述间距计算公式 为：
式中： C为超前剥尚坑与原米坑之间最小地表间距，单位为米； Q为煤矿总计能力，单位为吨； Ps为年煤产量，单位为吨； γ为煤碳的容重，单位为吨每立方米； D为露天煤矿采深，单位为米； AD为煤层下降深度，单位为米； Θ为煤层延深角，单位为度； β为原采坑工作帮坡角，单位为度； α为超前剥离坑工作帮坡角，单位为度； h为煤层厚度，单位为米； L为坑底工作线长度，单位为米； 开采推进模块，用于按照所述原采坑与所述超前剥离坑同步推进与延深的方式进行煤 矿开采。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述开采推进模块包括：坑底生成单元、 推进单元、过渡单元、开采单元以及调节终止单元，其中， 坑底生成单元，用于在推进方向自然剥采比发生急剧变化的超前区域中，从地表向下 竖向延深挖掘超前剥离坑，在超前剥离坑坑底距离煤层顶板预先设置的竖向高度阈值后， 停止竖向延深挖掘； 推进单元，用于沿水平方向推进竖向延深挖掘的超前剥离坑； 过渡单元，用于在原采坑中延深挖掘形成的原采坑推进至所述超前剥离坑时，原采坑 工作帮与超前剥离坑工作帮形成过渡工作帮； 开采单元，用于继续竖向延深和推进原采坑，以开采超前剥离坑的下部煤层； 调节终止单元，用于在形成的过渡工作帮在原采坑继续竖向延深和推进的过程中，变 换为原采坑工作帮，结束流程。
9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述开采推进模块包括：坑底形成单元、 保持单元、过渡单元、开采单元以及调节终止单元，其中， 坑底形成单元，用于在推进方向自然剥采比发生急剧变化的超前区域中，从地表向下 竖向延深挖掘超前剥离坑，以使超前剥离坑坑底距离煤层顶板预先设置的竖向高度阈值； 保持单元，用于沿水平方向推进竖向延深挖掘的超前剥离坑，并对水平推进的超前剥 离坑进行竖向延深挖掘，以使超前剥离坑坑底在水平推进过程中距离煤层顶板保持预先设 置的竖向高度阈值； 过渡单元，用于在原采坑中延深挖掘形成的原采坑推进至所述超前剥离坑时，原采坑 工作帮与超前剥离坑工作帮形成过渡工作帮； 开采单元，用于继续竖向延深和推进原采坑，以开采超前剥离坑的下部煤层； 调节终止单元，用于在形成的过渡工作帮在原采坑继续竖向延深和推进的过程中，变 换为原采坑工作帮，结束流程。
10. 根据权利要求7至9任一项所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括： 端帮扩帮角度计算模块，用于在所述超前剥离坑内，按照预先设置的煤层下降区域端 帮扩帮角度计算公式计算煤层下降区域端帮扩帮角度，所述煤层下降区域端帮扩帮角度计 算公式如下：
式中， μ为煤层下降区域端帮扩帮角度，单位为度； Tp为排土场台阶高度，单位为米； Lb为端帮保安平盘宽度，单位为米； Ld为端帮主运输道路宽度，单位为米； Lt为端帮坡面水平投影宽度，单位为米；和/或， 延深距离计算模块，用于在所述超前剥离坑内，按照预先设置的上部水平端帮路提前 延深距离计算公式，计算以坑底延深变坡点为基准位置的上部水平端帮路提前延深距离， 所述上部水平端帮路提前延深距离计算公式如下：
式中， X (i)为上部水平端帮路提前延深距离； I为端帮道路的总体延深坡度，单位为％ ; T为工作面台阶高度，单位为米； N为煤层下降深度为标准段高的倍数； η为煤层下降区可降深的段高的倍数。
【专利摘要】本发明的实施例公开一种调节露天煤矿生产剥采比的方法及装置。该调节露天煤矿生产剥采比的方法包括：获取原采坑推进方向上自然剥采比发生急剧变化的超前区域；在所述超前区域拉沟延深形成超前剥离坑，所述超前剥离坑与原采坑之间最小地表间距按照预先设置的间距计算公式进行计算；按照所述原采坑与所述超前剥离坑同步推进与延深的方式进行煤矿开采。应用本发明，可以优化矿石生产效率。
【IPC分类】E21C41-28, G06F19-00
【公开号】CN104763429
【申请号】CN201510106479
【发明人】赵红泽, 张瑞新
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月11日