CN104295300B - 露天矿沙土边帮的拓帮方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种露天矿沙土边帮的拓帮方法，其中，包括如下步骤：步骤a、在边帮顶部靠近坡面的一侧，向下剥离设定高度的沙土，形成一个台阶；步骤b、向坡面方向外移设定宽度，继续向下剥离设定高度的沙土，形成新的台阶；步骤c、重复步骤a和步骤b，当边帮剩余沙土的高度低于电铲的最大挖掘高度，采用电铲剥离剩余沙土，形成最底部的一个台阶。本发明提供的露天矿沙土边帮的拓帮方法通过由上向下形成多个小台阶组合并段，当剥离沙土后的剩余量高度低于电铲的最大挖掘高度时，则直接采用电铲剥离剩余沙土。与现有技术相比不易发生滑坡，同时可以因此取消现有技术中为了保证安全而设置的保安平盘，从而增加了底部开采境界，提高了资源回收率。
Description
技术领域
本发明涉及露天矿的沙土边帮边坡稳定技术，尤其涉及一种露天矿沙土边帮的拓帮方法。
背景技术
露天矿的开采是在一定范围内敞露的空间里，将掩盖在矿体上部的表土及周围部分的岩石剥除掉，而把矿石开采出来，边坡稳定性问题是露天矿开采的主要问题之一。
图1为露天矿的台阶结构示意图，大型露天矿的边帮是由两个或三个台阶并段，加运输道路和保安平盘叠加组成。上述台阶由以下要素构成：上部平盘1、下部平盘2、坡面3、坡顶线4、坡底线5、高度h、边坡角α。
针对松软岩石台阶或沙土台阶并段，现有技术中通常采用电铲直接拓帮，同时预留宽度为5-10米的保安平盘。由于露天矿一个台阶的高度达到十几米，松软岩石台阶或沙土台阶受爆破震动和长时间风吹日晒，与坚硬岩石台阶相比，更容易滑落，因此设置保安平盘，用于缓冲和阻截滑落岩石，减缓边坡角度，增加边坡稳定性。
现有技术中通过电铲直接拓帮存在如下缺陷：1)由于台阶较高，超出电铲的额定开采高度，因此采用电铲直接拓帮存在安全隐患；2)由于边帮为沙土边坡，用电铲直接拓帮，得到的边坡角角度大(约70度)，坡面陡，因此滑坡的隐患大；3)由电铲直接拓帮，容易滑坡，必须设置保安平盘，最终会影响底部境界的宽度。保安平盘增加一个，底部境界就会向采场移10米，这宽10米的煤量就会被端帮压住，影响采煤量。
发明内容
本发明提供一种露天矿沙土边帮的拓帮方法，以解决现有技术中的缺陷，避免滑坡，提高资源回收率。
本发明提供了一种露天矿沙土边帮的拓帮方法，其中，包括如下步骤：
步骤a、在边帮顶部靠近坡面的一侧，向下剥离设定高度的沙土，形成一个台阶；
步骤b、向坡面方向外移设定宽度，继续向下剥离设定高度的沙土，形成新的台阶；
步骤c、重复步骤a和步骤b，当边帮剩余沙土的高度低于电铲的最大挖掘高度，采用电铲剥离剩余沙土，形成最底部的一个台阶。
如上所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其中，优选的是，所述步骤a和步骤b中均还包括：剥离的沙土由推土机直接推至坡外。
如上所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其中，优选的是：所述设定高度为2±0.5米。
如上所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其中，优选的是：所述设定宽度为2±0.5米。
如上所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其中，优选的是，所述步骤c具体包括：
重复步骤a和步骤b，当边帮形成的台阶高度低于17.5米时，采用电铲剥离剩余沙土，形成最底部的一个台阶。
如上所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其中，优选的是，所述步骤c还包括：调整电铲工作角度，使最底部台阶的边坡角的角度大于或等于50度，且小于60度。
如上所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其中，优选的是：最底部台阶的边坡角的角度为50度。
如上所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其中，优选的是：步骤a和步骤b中均采用履带式推土机或液压挖掘机向下剥离沙土。
本发明提供的露天矿沙土边帮的拓帮方法通过由上向下进行台阶并段，当剥离沙土后的剩余量高度低于电铲的最大挖掘高度时，则直接采用电铲剥离剩余沙土。与现有技术相比，由于电铲上方的承重较小，因此可以调整电铲的工作角度，使形成的台阶边坡角较小，因此坡面较缓，不易发生滑坡。另外，由于电铲的开采高度在额定开采高度范围内，避免了安全隐患。而且，因为坡面较缓，不易发生滑坡，可以取消现有技术中的保安平盘，从而增加了底部开采境界，提高了资源回收率。
附图说明
图1为露天矿的台阶结构示意图；
图2为本发明实施例提供的露天矿沙土边帮的拓帮方法。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图2为本发明实施例提供的露天矿沙土边帮的拓帮方法，如图2所示，本发明提供了一种露天矿沙土边帮的拓帮方法，其中包括如下步骤：
步骤a、在边帮顶部靠近坡面的一侧，向下剥离设定高度的沙土，形成一个台阶。
具体地，可以采用履带式推土机或小型液压挖掘机实现向下剥离，形成并段台阶的目的。根据施工进度的快慢不同来选择使用履带式推土机或者是小型液压挖掘机，剥离的沙土可以通过推土机直接推至坡外，以避免影响向下台阶的形成。同时，将剥离的沙土直接推至坡外，可以确保在后续使用电铲时，电铲采装远离坡面，保障作业安全。
步骤b、向坡面方向外移设定宽度，继续向下剥离设定高度的沙土，形成新的台阶。
同样地，剥离的沙土可以通过推土机直接推至坡外，以避免影响向下台阶的形成。
设定高度可以根据待剥离的沙土总高度以及预先设定的边坡角来获得，本实施例中，沙土总高度为24米，设定高度为2±0.5米，优选为2米。可以根据电铲效率来预先设定上述设定高度，通过计算获得最后一个台阶的高度，使其不高于电铲的最大挖掘高度。
由上至下地剥离沙土，形成四个并段，与最后电铲采掘形成的台阶共同形成并段台阶，这四个台阶的宽度和高度均为2±0.5米，形成的台阶高度共8米，剩余的16米高的沙土利用电铲直接作业。上述四个台阶的宽度可以根据预先计算设定的边坡角来决定，在保证边坡稳定性的条件下，使下部的边帮路正常运行。
步骤c、重复步骤a和步骤b，当边帮形成的台阶高度低于电铲的最大挖掘高度，采用电铲剥离剩余沙土，形成最底部的一个台阶。
本实施例中，电铲的最大挖掘高度是17.5米，因此当边帮形成的台阶高度低于17.5米时，可利用电铲直接作业。本实施例中，在剩余的剥离高度为16米的沙土时，不超过电铲的最大挖掘高度，因此不会产生安全隐患。
在上述实施例的基础上，步骤c还包括：调整电铲工作角度，使最底部台阶的边坡角的角度大于或等于50度，且小于60度。也就是说，使电铲采掘的剩余沙土形成的最底部台阶，其边坡角的角度大于或等于50度，且小于60度。优选的是，该边坡角的角度等于50度。上述边坡角的角度是根据地质条件，为降低边坡角而设定的。
现有技术中，利用电铲直接拓帮，得到的边坡角大约为70度。而且电铲由下向上的拓帮，电铲上方的沙土较重，电铲容易被沙土砸击，影响电铲正常作业，存在安全隐患。
采用本发明实施例提供的露天矿沙土边帮的拓帮方法后，由于先剥离了一部分的上方沙土，当剩余沙土的高度不高于电铲的最大挖掘高度时，直接采用电铲进行剥离，电铲上方的沙土较少，电铲承重小，因此可以调整电铲的工作角度，使边坡角达到50度左右，减小了边坡角，使坡面变缓，进而避免了滑坡。由于滑坡现象的减少，可以减少保安平盘的设置，因此露天矿底部境界变宽，提高了采煤量。另外，由于电铲的开采高度在额定开采高度范围内，避免了安全隐患。
本发明实施例提供的露天矿沙土边帮的拓帮方法，在推土机和电铲作业时，均没有出现边帮滑坡现象，作业完成后，边帮保持稳定。
本领域技术人员可以理解的是，根据电铲型号的不同，以及地质条件的不同，可以相应地更改和设置并段台阶的高度和宽度，以及边坡角度，只要拓帮方法是由上至下地进行沙土剥离再结合电铲对剩余沙土进行剥离的方法，都在本发明的保护范围之内。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种露天矿沙土边帮的拓帮方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a、在边帮顶部靠近坡面的一侧，向下剥离设定高度的沙土，形成一个台阶；
步骤b、向坡面方向外移设定宽度，继续向下剥离设定高度的沙土，形成新的台阶；
步骤c、重复步骤a和步骤b，当边帮剩余沙土的高度低于电铲的最大挖掘高度，采用电铲剥离剩余沙土，形成最底部的一个台阶。
2.根据权利要求1所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其特征在于，所述步骤a和步骤b中均还包括：剥离的沙土由推土机直接推至坡外。
3.根据权利要求1或2所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其特征在于：所述设定高度为2±0.5米。
4.根据权利要求3所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其特征在于：所述设定宽度为2±0.5米。
5.根据权利要求1或2所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其特征在于，所述步骤c具体包括：
重复步骤a和步骤b，当边帮形成的台阶高度低于17.5米时，采用电铲剥离剩余沙土，形成最底部的一个台阶。
6.根据权利要求5所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其特征在于，所述步骤c还包括：调整电铲工作角度，使最底部台阶的边坡角的角度大于或等于50度，且小于60度。
7.根据权利要求6所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其特征在于：最底部台阶的边坡角的角度为50度。
8.根据权利要求1所述的露天矿沙土边帮的拓帮方法，其特征在于：步骤a和步骤b中均采用履带式推土机或液压挖掘机向下剥离沙土。
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