CN111364998B - 一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法，包括步骤：在露天矿坑底处，从端帮中部沿煤层掘进1#采硐并充填，充填体硬化后，沿1#采硐充填体一侧在煤层里掘进，形成2#采硐，随后对2#采硐进行充填，同时沿1#采硐充填体另一侧在煤层里掘进，形成3#采硐，紧接着对3#采硐进行充填，同时沿2#采硐充填体在煤层里掘进，形成4#采硐。按上述顺序，接着充填N#采硐(N大于3)，同时沿(N‑1)#采硐充填体在煤层里掘进形成(N+1)#采硐，掘进采硐直至端帮走向边缘时停止。本发明的优点在每一个采硐掘进时，都能保证巷道一侧为煤壁、一侧为充填体，顶板稳定性优于两帮为充填体，且掘进和充填平行作业，不影响掘进时间，可实现端帮压煤完全开采。

Description

一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法

技术领域

本发明属于露天煤矿开采技术领域，具体涉及一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法。

背景技术

内蒙古、陕西以及山西地区，拥有数量众多的小型露天煤矿(年产60万吨至年产300万吨)，端帮资源及露头煤资源由于目前开采技术条件的限制，传统的井工和露天开采方式都不能有效的回收这些资源，这些煤层不得不被放弃，造成资源的大量浪费。如果考虑使用端帮开采技术，不但可以提高回采率，回收端帮压煤，而且会给企业和社会带来更多的联动效益。端帮采煤技术就是利用露天煤矿采场端帮出露煤层布置采煤设备进行原煤开采的技术，不需要单独进行剥离或基建，能实现高产量、最大化回收矿山资源并降低生产成本。整个系统的操作、维护全部在矿山外部地面完成，无需任何人员进入巷道作业。伴随着采煤设备的不断更新，端帮采煤技术的工艺形式也在不断变化，其主要的生产工艺为端帮采煤机采煤工艺。端帮开采过程中，各采硐之间留下间隔的煤柱用来支撑上覆岩层，防止发生滑坡等灾害。

为了提高端帮煤回收率，回收采硐之间的永久煤柱，同时，填埋废弃矸石，减少地面环境污染，目前，已有采用条带充填方法充填采硐支撑上覆岩体，然后再掘进回收永久煤柱的方法或方案，但条带充填法充填采硐存在充填体不能接顶的问题，主要原因如下：第一，采硐长度在80-300m，采硐起伏不平，通过采硐口施工密闭隔离墙，然后向其内泵注膏体，很难实现全长度全断面接顶；第二，膏体普遍具有收缩性，收缩后体积及高度减小，难以接顶；第三，煤壁有吸水性，膏体中多余的水分经煤壁吸收后，体积减少。而采硐条带充填后再沿永久煤柱掘进，充填体间的采硐顶板剧烈下沉，顶板极易冒落，造成压死掘进设备、输送设备等情况，导致永久煤柱不能回收，为此，需要开发一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘巷开采方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法，该方法避免了在两侧为不接顶的充填体间掘进来回收间隔煤柱，改为始终一侧沿煤壁一侧沿充填体掘进一侧沿煤壁掘进即将双侧沿充掘巷优化为单侧沿充掘巷，充分利用了煤壁自承作用，提高了顶板稳定性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法，每一个采硐进行掘进时，都能保证巷道一侧为煤壁，一侧为充填体，采硐压力更小，顶板稳定性更好，具体包括以下步骤：

1)在露天矿坑底处，从端帮中部沿煤层掘进1#采硐直至露天开采边界；

2)充填1#采硐，充填体充满整个采硐空间；

3)充填体硬化后，沿1#采硐充填体一侧在煤层里掘进，形成2#采硐；

4)对2#采硐进行充填，同时沿1#采硐充填体另一侧在煤层里掘进，形成3#采硐；

5)对3#采硐进行充填，同时沿2#采硐充填体在煤层里掘进，形成4#采硐；

6)按照上述顺序，接着充填N#采硐，N大于3，同时沿(N-1)#采硐充填体在煤层里掘进形成(N+1)#采硐，掘进采硐直至端帮走向边缘时停止，最终形成1#采硐一侧远离其依次为2#、4#、6#......采硐，1#采硐另一侧远离其依次为3#、5#、7#.....采硐的布置形式，最终所有采硐充填完毕。

本发明进一步的改进在于，步骤2)中，采硐形成后，充填形式采用膏体泵送充填，或者采用矸石机抛矸充填后灌浆充填。

本发明进一步的改进在于，在厚煤层分层开采时，按照步骤1)到6)开采下层煤，下层煤开采完成后，再按步骤1)到6)开采上层煤，直至厚煤层开采完毕。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法，能够实现端帮压煤充填开采与无煤柱开采，即完全开采，且掘进与充填平行作业，不增加设备，将条带充填改为连续充填，回收了煤柱，增加了端帮的稳定性。

综上所述，本发明可广泛应用于煤矿、冶金矿山等领域。

附图说明

图1是本发明露天煤矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法立面图

图2是本发明露天煤矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法三维图

图中：1-1#采硐；2-2#采硐；3-3#采硐；4-4#采硐；5-露天煤矿端帮；6-煤层。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将以实施例结合本发明附图，对技术方案进行清楚、完整地描述。

某露天矿采用端帮采煤方法，露天矿端帮边坡总高度为50m(从地表到坑底垂直距离)，其中表土层厚度26m，岩层厚度24m，煤层厚度3.2m，端帮坡角28°。采用端帮采煤机进行开采，采硐宽度4.2m，高度3.2m。

参看图1和图2，本发明的一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法，采用以下步骤予以实现：

1)在露天矿坑底处，从端帮5中部沿煤层6掘进1#采硐1直至露天开采边界；

2)采用抛矸机充填1#采硐1，然后通过泵向1#采硐内注浆，矸石和浆体形成的充填体充满整个采硐空间；

3)充填体硬化后，沿1#采硐1充填体一侧在煤层6里掘进，形成2#采硐2；

4)对2#采硐2按照上述步骤2)进行充填，同时沿1#采硐1充填体另一侧在煤层6里掘进，形成3#采硐3；

5)对3#采硐3按照上述步骤2)进行充填，同时沿2#采硐2充填体一侧在煤层6里掘进，形成4#采硐4；

6)按照上述顺序，接着充填N#采硐(N大于3)，同时沿(N-1)#采硐充填体在煤层里掘进形成(N+1)#采硐，掘进采硐直至端帮走向边缘时停止，最终形成1#采硐一侧远离其依次为2#、4#、6#......采硐，1#采硐另一侧远离其依次为3#、5#、7#.....采硐的布置形式，最终所有采硐充填完毕。

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精神和范围。

Claims (3)

1.一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法，其特征在于，每一个采硐进行掘进时，都能保证巷道一侧为煤壁，一侧为充填体，采硐压力更小，顶板稳定性更好，具体包括以下步骤：

1)在露天矿坑底处，从端帮(5)中部沿煤层(6)掘进1#采硐(1)直至露天开采边界；

2)充填1#采硐(1)，充填体充满整个采硐空间；

3)充填体硬化后，沿1#采硐(1)充填体一侧在煤层(6)里掘进，形成2#采硐(2)；

4)对2#采硐(2)进行充填，同时沿1#采硐(1)充填体另一侧在煤层(6)里掘进，形成3#采硐(3)；

5)对3#采硐(3)进行充填，同时沿2#采硐充填体在煤层里掘进，形成4#采硐(4)；

6)按照上述顺序，接着充填N#采硐，N大于3，同时沿(N-1)#采硐充填体在煤层(6)里掘进形成(N+1)#采硐，掘进采硐直至端帮走向边缘时停止，最终形成1#采硐一侧远离其依次为2#、4#、6#......采硐，1#采硐另一侧远离其依次为3#、5#、7#.....采硐的布置形式，最终所有采硐充填完毕。

2.根据权利要求1所述的一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法，其特征在于，步骤2)中，采硐形成后，充填形式采用膏体泵送充填，或者采用矸石机抛矸充填后灌浆充填。

3.根据权利要求1所述的一种露天矿端帮压煤单侧沿充掘进开采方法，其特征在于，在厚煤层分层开采时，按照步骤1)到6)开采下层煤，下层煤开采完成后，再按步骤1)到6)开采上层煤，直至厚煤层开采完毕。

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