CN102733809A - 回收露天煤矿终帮上煤的采煤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回收露天煤矿终帮上煤的采煤方法，在露天煤矿建成时，开始在非工作帮终帮上与紧邻的两个端帮终帮上存留的煤层中，沿着煤层的倾斜方向掘进一个煤巷道1，再并排掘进与煤巷道1相同几何参数的煤巷道2，以此类推并排掘进煤巷道n，各煤巷道之间留有煤柱。在采空的煤巷道顶部打钻孔，从钻孔往煤巷道里注沙浆，两相邻的煤巷道注满沙浆后，再在上述煤柱上掘进煤巷道，其煤巷道的几何参数同前，并留较窄的煤柱，回收露天煤矿终帮上煤炭即结束。本采煤方法降低了露天煤矿的生产剥采比，回收期短，扩大了露天煤矿的开采范围和可采储量，回收了不可再生的煤炭资源，并实现了高效低炭环保的生产过程。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术，特别指回收露天煤矿终帮上煤的采煤方法。
背景技术
露天煤矿开采方式是将复盖于煤层上面厚度达几十米至几百米的表土和岩石剥离物搬运到外排土场，这样即形成了采掘场，而采掘场四周自然形成了阶梯式的边坡。边坡的稳定角度一般在二十几度至三十几度。露天煤矿建设完成后，采掘场的四个边坡分别为非工作帮边坡与工作帮边坡和两个端帮边坡。露天煤矿最终开采境界的确定有地表境界与坑底境界，地表境界的面积远大于坑底境界的面积，这部分大于面积的矿田正是处于露天煤矿的终帮上，属正常的不可采矿田。对于露天煤矿终帮上损失的煤炭资源则属于正常合理的开采损失。目前，全国露天煤矿中，每年这部分煤炭资源的损失量就高达上亿吨。如何将这部分不可再生的煤炭资源回收，最大限度的挖掘利用这些煤炭资源是露天煤矿开采的现实问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种回收露天煤矿终帮上煤的采煤方法，这种采煤方法是在露天煤矿终帮上沿着煤层倾斜方向掘进煤巷道，各煤巷道之间留设煤柱以确保安全，采煤采用远程控制、导航定位、远程视频监控的完全自动化操作的掘进机——胶带输送机采煤工艺，实现了形成煤巷道中无人的全部安全采煤过程。本采煤方法可将上述露天煤矿终帮上损失的煤炭资源回收60～80％。
本采煤方法适用于露天煤矿终帮上煤层厚度大于2m；煤层顶板是较稳定的岩石；煤层间距不小于5m；一般煤层倾角小于10°即可实现内排土条件的露天煤矿。
本发明要解决的技术问题由如下方案来实现：回收露天煤矿终帮上煤的采煤方法，其特征是：露天煤矿建成后，在露天煤矿的非工作帮终帮与紧邻的两个端帮终帮上存留的煤层中，沿着煤层的倾斜方向掘进一个宽2～4m、高2～7m，深到矿田地表境界即矿权界长50～100m的第一个直线形煤巷道(1)，再并排掘进与煤巷道(1)相同几何参数的第二个直线形煤巷道(2)，以此类推并排掘进第n个直线形煤巷道(n)，各煤巷道之间留有3.3～6m宽的煤柱，在掘进煤巷道(2)的同时，在煤巷道(1)中心线的阶梯顶部打垂直钻孔，钻孔的直径为150～300mm，钻孔的深度为打透煤巷道(1)顶部为止，当第一个钻孔完成后，继续打第二个钻孔，钻孔与钻孔的间距为2.5～9m，并在中心线上，同时用剥离物半封闭煤巷道(1)的洞口，再从第一个钻孔往煤巷道(1)里注沙浆，第一个钻孔里注满沙浆后继续往第二个钻孔里注沙浆，沙浆注满煤巷道(1)，用同样的方法直至将煤巷道(n)注满沙浆为止，这时注满沙浆的煤巷道(1)已存留了1至2个月时间，接着在已注满沙浆的煤巷道(1)与已注满沙浆的煤巷道(2)之间的煤柱中掘进与煤巷道(1)相同几何参数的煤巷道(1+1)，煤巷道(1+1)与煤巷道(1)、煤巷道(2)之间留出1～1.5m宽的煤柱，所述煤巷道(1+1)完成后，应立即雷同煤巷道(1)在煤巷道(1+1)的顶部打钻孔，半封闭洞口，注满沙浆，及时在煤巷道(1)、煤巷道(1+1)、煤巷道(2)的洞口前排弃剥离物并形成内排土场，以此类推掘进相同几何参数的煤巷道(2+2)并进行顶部打钻孔，半封闭洞口，注满沙浆至煤巷道(n+n)，露天煤矿开采终了时，回收露天煤矿终帮上煤炭资源即结束。
回收露天煤矿终帮的采煤方法采用掘进机——胶带输送机采煤工艺进行掘进采煤。掘进机——胶带输送机的操作系统全部采用远程控制技术、导航定位技术、远程视频监控技术有效结合在一起进行采煤，实现了各煤巷道形成过程中，煤巷道内完全在无人状态下掘进机机头安全的自动上下、左右、前进、后退、正转、反转切割煤层，胶带输送机自动向外输送煤炭。操作人员坐在煤巷道外部设置的监控室视屏前清楚的可见掘进机——胶带输送机工作的情况及煤巷道的压力情况，并适时进行远程控制、导航定位操作。
本发明的优点：
1、在掘进煤巷道的过程中，动力为电源，机械化、自动化程度高，采用安全的采煤方法，煤巷道内无人，提高了劳动生产率。
2、投资少，回收期短，提高了露天煤矿的可采储量，回收不可再生的煤炭资源。
3、降低了露天煤矿的生产剥采比，扩大了露天煤矿的开采范围，实现了高效低炭环保的生产过程。
4、回收露天煤矿终帮上的煤炭资源不需要再征用土地。
附图说明
图1是露天煤矿及终帮的平面示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是图1的B-B剖面图。
图4是煤巷道(1)、煤巷道(1+1)、煤巷道(2)至煤巷道(n)的主视示意图。
图5是图4的俯视示意图。
具体实施方式
如图1-图3所示，露天煤矿建成后，在露天煤矿的非工作帮终帮上与紧邻的两个端帮终帮上存留有煤层。如图1、图4所示，本采煤方法是沿着终帮存留煤层的倾斜方向掘进一个口宽4m、高6m，深到矿田地表境界即矿权界约80m的第一个直线形煤巷道(1)，再并排掘进与煤巷道(1)相同几何参数的第二个直线形煤巷道(2)，以此类推并排掘进第n个直线形煤巷道(n)，各煤巷道之间留有6m宽的煤柱。如图5所示，在掘进煤巷道(2)的同时，在煤巷道(1)中心线的阶梯顶部用穿孔机打垂直钻孔，钻孔的直径为150mm，钻孔的深度为打透煤巷道(1)顶部为止，当第一个钻孔完成后，穿孔机继续打第二个钻孔，钻孔与钻孔的间距为7m，并在中心线上。同时用剥离物半封闭煤巷道(1)的洞口，由注沙浆机从第一个钻孔往煤巷道(1)里注沙浆，第一个钻孔里注满沙浆后继续往第二个钻孔里注沙浆，直到煤巷道(1)注满沙浆。用同样的方法直至将煤巷道(n)注满沙浆为止，这时注满沙浆的煤巷道(1)已存留了1至2个月时间，接着在已注满沙浆的煤巷道(1)与已注满沙浆的第二个煤巷道(2)之间的煤柱中掘进与第一个煤巷道(1)相同几何参数的煤巷道(1+1)，煤巷道(1+1)与煤巷道(1)、煤巷道(2)之间留出1m宽的煤柱。煤巷道(1+1)完成后，应立即雷同煤巷道(1)打钻孔，半封闭洞口，注满沙浆，及时在煤巷道(1)、煤巷道(1+1)、煤巷道(2)的洞口前排弃剥离物并形成内排土场，以此类推掘进相同几何参数的煤巷道(2+2)并进行打钻，半封闭洞口，注满沙浆至煤巷道(n+n)。露天煤矿开采终了时，回收露天煤矿终帮上煤炭资源即结束。
Claims (1)
1.回收露天煤矿终帮上煤的采煤方法，其特征是：露天煤矿建成后，在露天煤矿的非工作帮终帮与紧邻的两个端帮终帮上存留的煤层中，沿着煤层的倾斜方向掘进一个宽2～4m、高2～7m，深到矿田地表境界即矿权界长50～100m的第一个直线形煤巷道(1)，再并排掘进与煤巷道(1)相同几何参数的第二个直线形煤巷道(2)，以此类推并排掘进第n个直线形煤巷道(n)，各煤巷道之间留有3.3～6m宽的煤柱，在掘进煤巷道(2)的同时，在煤巷道(1)中心线的阶梯顶部打垂直钻孔，钻孔的直径为150～300mm，钻孔的深度为打透煤巷道(1)顶部为止，当第一个钻孔完成后，继续打第二个钻孔，钻孔与钻孔的间距为2.5～9m，并在中心线上，同时用剥离物半封闭煤巷道(1)的洞口，再从第一个钻孔往煤巷道(1)里注沙浆，第一个钻孔里注满沙浆后继续往第二个钻孔里注沙浆，沙浆注满煤巷道(1)，用同样的方法直至将煤巷道(n)注满沙浆为止，这时注满沙浆的煤巷道(1)已存留了1至2个月时间，接着在已注满沙浆的煤巷道(1)与已注满沙浆的煤巷道(2)之间的煤柱中掘进与煤巷道(1)相同几何参数的煤巷道(1+1)，煤巷道(1+1)与煤巷道(1)、煤巷道(2)之间留出1～1.5m宽的煤柱，所述煤巷道(1+1)完成后，应立即雷同煤巷道(1)在煤巷道(1+1)的顶部打钻孔，半封闭洞口，注满沙浆，及时在煤巷道(1)、煤巷道(1+1)、煤巷道(2)的洞口前排弃剥离物并形成内排土场，以此类推掘进相同几何参数的煤巷道(2+2)并进行顶部打钻孔，半封闭洞口，注满沙浆至煤巷道(n+n)，露天煤矿开采终了时，回收露天煤矿终帮上煤炭资源即结束。
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