专家专栏

• 我国露天煤矿智能化发展政策十年演进过程与规律研究

  王忠鑫;乔夏梁;王磊;蔡忠超;徐汉宝;

  聚焦我国露天煤矿智能化发展情况，系统梳理2014—2024年间相关政策演进过程。首先对各阶段政策文件进行了概述；其次剖析了政策变化规律，阐述目标演进、时间节点量化、任务呈现调整等多方面变化及成因；同时，回顾了露天煤矿智能化发展历程，指出2020年《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》的发布，明确了智能化发展的主要目标，并使得各项智能化技术在矿山企业取得广泛应用；最后，基于现状规划未来方向，涉及政策、标准、技术、行业管理、教育人才培养等层面，旨在为露天煤矿智能化政策优化与技术发展提供理论支撑。

  2025年04期 v.40;No.250 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K]
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理论与研究

• 车辆动载与地下水耦合作用下露天矿道路边坡变形控制技术

  常华敏;赵梦令;韩流;

  为了研究车辆动载与地下水耦合作用下露天矿道路边坡的变形破坏机理，并给出合理的变形控制技术。本研究综合采用地质调查、物理力学试验和数值模拟等方法，对道路边坡的地质条件、影响因素和稳定性进行了系统分析，结果表明：车辆动载和地下水分别使道路边坡稳定性降低了0.153和0.094，二者耦合作用下边坡稳定系数降低至1.058，降低了0.218。边坡中的软弱岩层遇水软化以及周期性车辆动载荷产生的累积变形是导致道路边坡变形的根本原因。结合作业空间条件、施工周期和控制效果对压脚法、锚索加固与车道减载方案进行了综合比选，最终推荐车道减载2 m的方案，可提高边坡安全系数至1.197。

  2025年04期 v.40;No.250 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
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• 含断层边坡地下水渗透特性及失稳机理研究

  王小军;颜旭;王韬;郭夏飞;

  为研究地下水渗流与断层耦合作用下边坡失稳机理，建立工程地质模型，采用数值计算，从地下水位变化，孔隙水压，水力坡降等方面，研究了不同水位标高工况下边坡地下水渗流变化特性。采用Flac~(3D)对地下水与断层耦合作用下的边坡进行了模拟分析，揭示了边坡失稳机理。结果表明：边坡地下水渗流受断层隔水作用影响，在F2断层处出现明显的台阶式跃变现象，在F5断层处跃变现象不明显。随边坡水头标高下降，地下水在断层处跃变高度呈下降趋势，且下降速度减小。水力坡降先增大，然后减小。坡体失稳主要发生在两断层区域。边坡失稳模式为地下水与断层耦合作用下，断层带区域岩体发生变形，带动上部回填体变形，从而引发顺层滑移失稳。

  2025年04期 v.40;No.250 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1375K]
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• 露天矿外排土场排弃高度对复合边坡稳定性影响的研究

  董蒙蒙;

  为了研究外排土场堆置高度对基底承载力及边坡稳定性的影响，对新疆将军戈壁一号露天煤矿外排土场堆置高度进行分析，通过FLAC~(3D)软件对建立不同堆置高度的复合边坡进行稳定性分析。结果表明：随着堆置高度增加，外排土场边坡出现明显的竖向位移和临坡面方向位移，边坡剪应变集中趋势增强，稳定性系数逐渐降低，当堆置高度达到160 m时，外排土场对边坡的影响较小，边坡稳定性系数为1.56，大于设计要求，可将排土场堆置高度增至160 m。

  2025年04期 v.40;No.250 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K]
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• 平朔东露天煤矿无人卡车堆排排土工艺研究

  孙宽;祁逸帆;

  为提高露天矿山无人卡车排土作业时的安全可靠性，提出了一种无人卡车堆排排土工艺。工艺借鉴排土场初始路堤修筑方法，采用无人卡车场地排土、推土机涨道的方法进行排土作业，设计了堆排排土工艺的工艺流程与工艺参数，提出了设备数量的估算方法，在平朔东露天煤矿开展了现场测试。堆排排土工艺避免了边缘排土带来的卡车倾覆风险，降低了对无人卡车排土时感知系统可靠性的要求，在当前测试场地排土效率约为传统排土方法的95%，为露天煤矿无人卡车排土作业提供了一种新的思路。

  2025年04期 v.40;No.250 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K]
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• 大型露天煤矿排土桥运输工艺研究

  苏迁军;

  针对大型露天煤矿采场下部剥离采用传统卡车运输存在的排土效率低、成本高、污染重等问题，总结了搭建“土桥”、无运输倒堆、运输排土桥等几种采场下部短距离运输技术的应用特点，以德国“F系列”排土桥为例，系统介绍了运输排土桥的组成与布置形式、设备参数、工艺流程、系统布置保障条件等相关内容，并以西湾露天煤矿为研究案例，从采剥参数、煤层倾角、排土场岩性等方面，分析了运输排土桥应用适应性技术条件，对比了采场下部30 m厚岩石剥离层采用单斗-自移式破碎机-运输排土桥工艺代替既有的单斗-卡车工艺的技术方案和经济效益。结果表明：运输排土桥可有效提升排土效率、降低生产成本有明显技术和效益优势；同时，在减少人员投入和降低粉尘污染方面也符合露天煤矿绿色高效开采的发展需要，运输排土桥具有广泛的技术推广价值。

  2025年04期 v.40;No.250 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1335K]
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• 露天煤矿边坡监测发展现状及发展趋势

  徐玉龙;

  主要阐述国内边坡稳定性监测预警技术的规范、技术要求、行业现状、发展趋势，研究了目前应用比较广泛的4种监测技术，论述了各自发展顺序和技术特点，指出数据算法优化方面和边坡监测在设备、人员、管理方面的不足，还指出了设备在未来智能化方面的发展趋势，通过多源数据融合与算法优化，推动边坡监测体系向实时化、精准化、智能化方向迭代升级，为构建一套科学且全面的边坡监测预警系统指引了研究方向。

  2025年04期 v.40;No.250 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1149K]
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• “双碳”背景下我国露天煤矿新能源运输技术发展研究

  李晓勇;

  为推动我国煤炭露天开采行业可持续发展，分析了“双碳”背景下我国露天煤矿新能源运输技术的发展现状，以及发展新能源运输技术在推动“双碳”目标实现、提高经济效益、提升装备制造自主可控能力和保障国家能源安全方面的重要意义。同时，指出了新能源矿用卡车在发展过程中所面临的技术难题、高成本及基础设施不完善等挑战，并针对性地提出了应对策略。随着全球气候变暖问题日益严峻和能源结构的改变，以及数字化、信息化、人工智能技术的不断进步，露天煤矿运输技术应向大型化、智慧化和绿色化发展。

  2025年04期 v.40;No.250 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
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• 基于GIS的露天煤矿开发对毗邻风景名胜区景观影响研究

  徐静波;朱光新;任小舟;向力;黄德彬;

  露天煤矿开发对毗邻风景名胜区的景观影响研究是一个较少被探讨的领域，研究基于ArcGIS视域分析，结合实地调研，提出从直接和间接、静态和动态等多角度全面评估规划开发的露天煤矿对其毗邻的风景名胜区景观资源和视觉景观的影响。研究表明，露天煤矿的开发虽然不会直接破坏毗邻风景名胜区的景观资源，但在视觉景观上将产生一定的影响。通过视域分析，发现规划开发的露天煤矿对分景区一存在一定程度的可见性，但对分景区二的影响甚微。为减缓露天煤矿开发对视觉景观的负面影响，提出了优化矿区和外排土场范围、建设防护林带、设置防风抑尘设施和生态恢复等减缓措施。这些措施将有助于在保障煤炭资源开发的同时，最大程度保护风景名胜区的景观资源和减轻视觉景观的影响。研究为毗邻风景名胜区的规划露天煤矿开发与景观资源保护提供了科学依据，具有较高的可操作性和借鉴价值。

  2025年04期 v.40;No.250 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2050K]
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• 基于Carla和Unreal Engine的露天矿无人驾驶场景建模与仿真研究

  徐记全;肖玉峰;

  提出了一种基于Carla自动驾驶模拟器与Unreal Engine的露天矿无人驾驶场景建模仿真技术，通过模块化方法将复杂的露天矿作业环境划分为运输道路、装载区、卸载区等典型子场景，并结合实景数据与OSM数据构建高保真度的虚拟仿真环境。在此基础上，开发了基于Ackermann转向几何的无人驾驶矿用卡车模型，实现了车辆的精确运动学仿真。结果表明：与传统单一仿真器方案相比，该技术在场景构建时间和计算资源占用上明显降低，同时提供了更贴近实际的仿真效果。研究成果为露天矿无人驾驶系统的开发与验证提供了低成本、高效率的仿真测试平台。

  2025年04期 v.40;No.250 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1589K]
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技术与应用

• 孔间地震波勘探技术在烧变岩发育形态探测中的应用

  郭旭;

  研究了孔间地震波CT勘探技术在烧变岩层发育形态精细化探测中的应用。通过对孔间地震波CT勘探技术的原理、方法和数据处理流程进行详细阐述，结合实际工程案例，分析了该技术在烧变岩层探测中的优势和局限性。研究结果表明：孔间地震波CT勘探技术能够有效地探测烧变岩层的发育形态，虽然在使用过程中其探测精度受孔间距、套管与孔壁耦合程度等因素限制，但是作为一种火烧区勘探的新方法，其在烧变岩层发育形态精细化探测中仍具有广阔的应用前景，能够为工程建设提供准确的地质信息。

  2025年04期 v.40;No.250 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
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• MSR边坡雷达监测系统在白音华露天矿的应用

  徐光;徐玉龙;李瑞;

  为了探究在复杂边坡地质条件下获得更好的边坡监测效果，以蒙东白音华露天矿为例，针对其软弱岩层广布、裂隙发育显著等特点，结合MSR边坡雷达的技术原理和系统特点，系统研究MSR边坡雷达在软岩及硬岩边坡中的预警效能。结果表明：MSR边坡雷达能够为复杂边坡变形破坏模式分析提供数据支撑，凭借其高灵敏度与精准探测能力，MSR边坡雷达能够敏锐识别滑坡过程的关键节点，在白音华露天矿的软岩边坡和硬岩边坡监测中，成功实现了超前预警，研究成果对复杂地质条件下的边坡监测及露天矿安全生产具有重要参考价值。

  2025年04期 v.40;No.250 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K]
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• 煤矿疏干水高效净化处理技术的研究与应用

  王凯;杨利杰;邬永利;李帅;

  为了提高煤矿疏干水的处理效率并实现水资源的可持续利用，研究并优化了一系列净化处理技术，包括深度除氟技术、折点加氯法、集成处理系统。通过实验验证和实际矿区案例分析，评估了这些技术在煤矿疏干水处理中的效果。结果表明：高效净化处理技术能够显著去除水中的氟化物、氨氮、重金属、总溶解固体，出水水质达到国家排放标准，处理效率提高30%以上，处理成本降低20%，净化后的煤矿疏干水可广泛应用于工业、农业、生态和生活用水领域，有效缓解矿区水资源紧张问题。

  2025年04期 v.40;No.250 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K]
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工程与实践

• 五彩湾一号露天矿内排搭桥方案研究

  陈宝剑;何大成;蒋训桥;杨继祖;肖德俊;戚天祥;潘永福;

  针对倾斜煤层露天煤矿内排土场与端帮之间搭桥位置和搭桥高度问题开展研究。在搭桥位置选取时，分别分析了反向排土、正向排土和双向排土的优缺点，选取正向由南向北的排土方式，确定搭桥的排土位置；在西帮建立倾斜煤层压帮二次剥离量与剥采比的分段函数，通过剥采比分析了压帮高度和开采长度的关系，确定了二次剥离阶段剥采比变化规律；由排土场基底承载力计算了内排土场的单台阶排土高度；根据南北向的排土空间参数、排土作业参数、生产接续规划，设计了最终的搭桥方案。结果表明：选取西帮靠南部区域作为搭桥位置；从搭桥高度195 m处排土至+665 m，设计桥面的南坡运输道路宽度为30 m，北坡排土平盘宽度80 m；距离南帮深部采煤作业区50 m；现场有效排土长度790 m，初始压帮高度到+575 m。

  2025年04期 v.40;No.250 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1596K]
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• 抚顺西露天矿地质灾害综合治理方案研究

  郭海建;

  为了保障抚顺西露天矿矿坑安全、稳定，防止滑坡等地质灾害事故的发生，本次方案研究坚持“以用定治、治用结合”的治理原则，全面分析了矿区的工程地质条件、水文地质条件、边坡变形演化规律及稳定状况，划定了西露天矿地质灾害综合治理工程的治理范围，经方案比选，确定了以“回填压脚为主”的矿区地质灾害综合治理方案，有效地防止了地质灾害事故发生，保障了矿区边坡安全，为西露天矿地质灾害综合治理工作提供了可靠的技术支持。

  2025年04期 v.40;No.250 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1629K]
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• 绿色矿山建设下的小龙潭露天矿土地综合整治

  鄢洪;孙静;苏志强;杨慧;杨家顺;

  为了研究云南省小龙潭露天矿土地整治工作开展情况，分析了小龙潭露天矿土地利用现状，评估了矿区的土地损毁情况，提出了分类分区的综合治理方案。在绿色矿山建设和土地整治协同过程中，小龙潭露天矿针对不同区域特点有针对性地提出了复垦修复型、保护利用型、整治提升型3个整治措施类型，对各个分类区域采取工程措施和生物措施联合治理的手段，成效显著，满足绿色矿山土地治理评价要求。

  2025年04期 v.40;No.250 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1510K]
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• 端帮破碎站移设对露天矿边坡稳定性影响分析

  潘东北;

  为减少露天矿原煤运输运距，往往将原煤破碎站布置在端帮位置，但该布置可能影响端帮边坡稳定性。为此，以新疆天池能源有限责任公司南露天煤矿为背景，在分析该矿原煤运输系统现状基础上，构建了端帮边坡数值模型，研究了破碎站移设前后端帮的边坡稳定性，得到了端帮破碎站移设对边坡稳定性的影响规律。结果表明：破碎站移设前，露天矿端帮剪切应变主要集中在滑体顶部及底部位置，破碎站移设后，边坡坡面上最大剪切应变区域由滑体顶部位置转移到滑体底剪胀位置以及破碎站处挖沟底部位置，且潜在滑坡模式为顺层剪切滑动。

  2025年04期 v.40;No.250 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1785K]
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• 黑岱沟露天煤矿内排土场增高扩容可行性研究

  田晓轶;

  为提升黑岱沟露天煤矿内排土场容量并保障边坡稳定性，基于岩土物理力学实验获取排弃物料的强度参数，结合SLIDE边坡稳定分析软件与极限平衡法，系统评估现状边坡安全系数及增高扩容可行性。结果表明：黄土与土岩混合排弃物料的黏聚力分别为7.90 kPa与14.33kPa，内摩擦角分别为27.03°与29.48°；现状内排土场整体边坡安全系数为2.09，局部边坡安全系数为1.42，均高于规范要求的1.2，具备增高扩容条件。通过分析极限帮坡角、台阶高度及排弃标高等参数对边坡稳定性的影响，提出黄土台阶与土岩混合排弃物料台阶高度宜保持30 m，极限帮坡角建议为20°，并确定最大排弃标高不超过+1 350 m。

  2025年04期 v.40;No.250 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1783K]
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设备管理与维护

• 矿用电动轮自卸卡车水温高故障的分析及排除方法

  刘海鹏;

  为了深入分析矿用电动轮自卸卡车水温高故障的原因，并探寻有效地排除与预防方法，保障矿山运输作业高效稳定运行，从冷却系统、发动机、电气系统、进气系统、润滑系统、使用环境等多个维度对故障进行分析，并提出了预防水温高故障的措施。通过采取对应的故障排除方法和预防措施，能够有效降低水温高故障的发生概率，保障车辆各系统处于良好运行状态，提高车辆的耐久性和稳定性，确保矿用电动轮自卸卡车在矿山作业中的安全、高效运行。

  2025年04期 v.40;No.250 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K]
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• MT5500B矿用卡车电控举升先导阀应用分析

  李键;

  为了解决液控先导阀与举升阀之间的连接管路过长在运行过程中容易发生泄露造成火灾，控制液压油散热系统的霍尔感应装置出现故障易引发液压系统高温等故障问题，分析了卡车举升系统构成及工作原理，液控举升先导阀异常是举升系统故障主因，依据故障原因将液控举升先导阀改造为电控举升先导阀，并研究了电控举升先导系统的组成及原理及优势。电控举升先导阀采用电控方式能适应特殊天气不受油液影响，在使用过程中能够更高效地完成举升系统的工作需求，同时也可以很好地解决液控先导阀的不足。

  2025年04期 v.40;No.250 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1576K]
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• 基于智能化的露天采矿设备润滑技术优化策略研究

  崔俊强;

  为了提升露天采矿设备的运行效率与可靠性，降低维护成本与环境影响，分析了当前露天采矿设备润滑系统的现状及其存在的问题，进一步探讨了智能润滑技术的原理与应用。结果表明：通过应用智能润滑技术，可以有效减少设备故障率，延长设备使用寿命，实现润滑剂的精准投放与回收利用，从而显著提高露天采矿作业的经济效益与环保水平，智能润滑技术的应用还为实现采矿行业的数字化转型与智能化升级提供了有力支撑。

  2025年04期 v.40;No.250 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1529K]
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• WK-55电铲提升减速箱底座连接耳板修理工艺

  何志远;胡芳周;武义忠;刘海涛;刘世雄;

  为了彻底消除WK-55电铲提升减速箱底座连接耳板断裂引发的安全隐患，提升设备运行的可靠性和稳定性，分析了导致该故障的具体原因。通过故障调查与机理分析，明确了断裂的根本所在；基于断裂情况的具体特征，设计并实施了针对性的修理工艺，恢复了耳板的承载能力和连接稳定性。

  2025年04期 v.40;No.250 105-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1620K]
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经济与管理

• 构建“135”安全培训格局提升员工安全素养

  奥博;关晓伟;

  为全面贯彻关于安全生产的重要论述和重要指示批示精神，紧紧围绕集团公司“一三六”总体发展战略和“41663”总体工作方针，分析了2024年国能准能集团构建“135”安全培训格局，创新安全培训方式方法，研究了提升安全管理人员，安全专业技术人员和技能操作人员的安全素养，不断提升培训的针对性和有效性的典型经验做法。推进多元化培训持续提升全员安全素养，强化顶层设计，拓展培训思路，建立更加科学健全的安全培训体系。

  2025年04期 v.40;No.250 109-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K]
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• 投稿指南

  <正>一、文章内容要求技术研究类:以露天采矿技术生产方面的新技术、新工艺、新成果等内容为核心,主要包括采矿工艺、边坡工程、爆破工程、机电与自动化、设备维护与管理、地质测量等内容。安全管理类:露天煤矿安全生产方面的先进管理理念、经验、创新方法等内容。二、文章来稿要求(一)总体要求文章应主题突出、论点明确、论据可靠、语言精练,应具有科学性、新颖性、真实性、实用性。文章结构严谨,层次分明,图表清晰,写作规范。文章组成完整,包括:中英文题目、作者姓名、作者单位及地址与邮政编码,中英文摘要、中英文关键词、正文、参考文献与第一作者简介。字数要求一般不少于4500字,Word文档。

  2025年04期 v.40;No.250 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K]
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