CN112253122B - 一种高原冻土区露天煤矿边帮区预防煤层氧化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高原冻土区露天煤矿边帮区预防煤层氧化的方法，包括如下步骤：步骤1：将边帮区的露天煤层开采至邻近地表；步骤2：在地表沿所述煤层边缘设置一道挡土隔水墙，且挡土隔水墙与所述边帮区处围合形成一个以煤层为底部的槽体形坑道；步骤3：在坑道内填充渣土层并将其压实，压实后浇水或由边帮区处坡面的积水渗下将所述渣土层湿润，并在夜间自然冻实即可，如此可利用边帮区与挡土隔水墙共同围合形成一个以煤层为底的坑道，此时在坑道内填充渣土层并将其压实，再在渣土层上浇水或有边帮区上的冻土融化或天然降雨的水将渣土层浸润，而入夜后随着气温的降低将渣土层冻实后形成人造冻土使得其密封效果佳，且具备较好的耐压效果。
Description
技术领域
本发明属于煤矿开采领域，尤其涉及一种高原冻土区露天煤矿边帮区预防煤层氧化的方法。
背景技术
露天煤矿在自然环境下通常会与氧气发生氧化反应，而在严重情况下甚至会发生自燃现象，目前露天煤矿预防煤层氧化自燃一般采用密闭、填充的方法来避免煤层与大气接触而发生氧化的方法，然而单纯以渣土密闭、填充的方式难以达到理想的处理效果。而对于边帮区的露天煤矿，由于其所处的地形特殊，现有的渣土密闭填充方法通常容易遭边帮区处的地质灾害而破坏，从而导致处理效果差，同时需要经常对其进行维护，如此浪费大量的人力物力。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高原冻土区露天煤矿边帮区预防煤层氧化的方法，其操作简便，且密封隔绝效果佳，同时可抵挡部分地质灾害破坏，从而使得其防护寿命长。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种高原冻土区露天煤矿边帮区预防煤层氧化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将边帮区的露天煤层开采至邻近地表；
步骤2：在地表沿所述煤层边缘设置一道挡土隔水墙，且所述挡土隔水墙与所述边帮区处围合形成一个以煤层为底部的槽体形坑道；
步骤3：在所述坑道内填充渣土层并将其压实，压实后浇水或由边帮区处坡面的积水渗下将所述渣土层湿润，并在夜间自然冻实即可。
上述技术方案的有益效果在于：如此可利用边帮区与挡土隔水墙共同围合形成一个以煤层为底的坑道，此时在坑道内填充渣土层并将其压实，再在渣土层上浇水或有边帮区上的冻土融化或天然降雨的水将渣土层浸润，而入夜后随着气温的降低将渣土层冻实后形成人造冻土使得其密封效果佳，且具备较好的耐压效果。
上述技术方案中所述步骤1中边帮区的露天煤层开采至与地表齐平。
上述技术方案的有益效果在于：如此使得如此使得渣土层对煤层上端的密封隔绝效果更佳。
上述技术方案中所述挡土隔水墙的高度为0.4m以上。
上述技术方案的有益效果在于：如此可利用挡土隔水墙来阻挡边帮区上的滑坡或收集边帮区上冻土融化所产生的积水，并使得积水在坑道内沉积后不断冻实，使得坑道内的渣土层以及冰层的厚度不断增加，从而使得其的封堵效果更佳。
上述技术方案中所述渣土层的高度为0.3m以上。
上述技术方案的有益效果在于：如此使得其能对煤层进行更加的密封隔绝。
上述技术方案中所述渣土层的高度低于所述挡土隔水墙的高度，且二者之差大于0.2m。
上述技术方案的有益效果在于：如此可预留空间来收集边帮区上的滑坡和冻土熔融而流下来的水。
上述技术方案中所述渣土层为砂土和/或粉碎后粒径不大于0.2cm的矿渣填充而成。
上述技术方案的有益效果在于：如此使得其在压实后能形成更加致密的结构，既能允许水渗下，在冻实后整个渣土层结构更加致密，密封隔绝效果更佳。
上述技术方案中所述步骤3中渣土层的压实度为0.8以上。
上述技术方案的有益效果在于：如此使得其致密度佳，在冻实后能进一步的提高其密封隔绝效果。
上述技术方案中所述挡土隔水墙的背离坑道一侧的侧面呈坡面，且其坡度不大于80°。
上述技术方案的有益效果在于：如此使得挡土隔水墙具备更加的承压能力。
上述技术方案中所述挡土隔水墙由煤矸石堆砌而成。
上述技术方案的有益效果在于：其成本低，且取材方便。
附图说明
图1为本发明实施例所述的高原冻土区露天煤矿边帮区预防煤层氧化构件的结构简图。
图中：1挡土隔水墙；2渣土层；3煤层；4边帮区。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种高原冻土区露天煤矿边帮区预防煤层氧化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将边帮区4的露天的煤层3开采至邻近地表；
步骤2：在地表沿所述煤层3边缘设置一道挡土隔水墙1，且所述挡土隔水墙1与所述边帮区4处围合形成一个以煤层3为底部的槽体形坑道；
步骤3：在所述坑道内填充渣土层2并将其压实，压实后浇水或由边帮区4处坡面的积水渗下将所述渣土层2湿润，并在夜间自然冻实即可，如此可利用边帮区4与挡土隔水墙1共同围合形成一个以煤层3为底的坑道，此时在坑道内填充渣土层2并将其压实，再在渣土层2上浇水或有边帮区4上的冻土融化或天然降雨的水将渣土层2浸润，而入夜后随着气温的降低将渣土层2冻实后形成人造冻土使得其密封效果佳，且具备较好的耐压效果。
上述技术方案中所述步骤1中边帮区4的露天的煤层3开采至与地表齐平，如此使得如此使得渣土层2对煤层3上端的密封隔绝效果更佳。
上述技术方案中所述挡土隔水墙1的高度为0.4m以上，如此可利用挡土隔水墙1来阻挡边帮区4上的滑坡或收集边帮区4上冻土融化所产生的积水，并使得积水在坑道内沉积后不断冻实，使得坑道内的渣土层2以及冰层的厚度不断增加，从而使得其的封堵效果更佳。
上述技术方案中所述渣土层2的高度为0.3m以上，如此使得其能对煤层3进行更加的密封隔绝。
上述技术方案中所述渣土层2的高度低于所述挡土隔水墙1的高度，且二者之差大于0.2m，如此可预留空间来收集边帮区4上的滑坡和冻土熔融而流下来的水。
上述技术方案中所述渣土层2为砂土和/或粉碎后粒径不大于0.2cm的矿渣填充而成，如此使得其在压实后能形成更加致密的结构，既能允许水渗下，在冻实后整个渣土层2结构更加致密，密封隔绝效果更佳。
上述技术方案中所述步骤3中渣土层2的压实度为0.8以上，如此使得其致密度佳，在冻实后能进一步的提高其密封隔绝效果。
上述技术方案中所述挡土隔水墙1的背离坑道一侧的侧面呈坡面，且其坡度不大于80°，如此使得挡土隔水墙1具备更加的承压能力。
上述技术方案中所述挡土隔水墙1由煤矸石堆砌而成，其成本低，且取材方便。
本实施例的特点在于其可在高原冻土地带的边帮区的露天煤矿起到较好的密封隔绝作用，如此避免煤层与氧气接触而发生氧化反应，另外由于坑道内上方预留的空间可为边帮区发生小型地质灾害提供保护作用，因而还可避免事故的发生，同时还能进一步的提升其密封隔绝效果，如滑坡下来的泥土在坑道内堆积后对渣土层反而进行加厚，或冻土融化而渗下的水流在坑道内冻实后能进一步的提高其密封效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种高原冻土区露天煤矿边帮区预防煤层氧化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将边帮区的露天煤层开采至与地表齐平；
步骤2：在地表沿所述煤层边缘设置一道高度为0.4m以上的挡土隔水墙，且所述挡土隔水墙与所述边帮区处围合形成一个以煤层为底部的槽体形坑道；
步骤3：在所述坑道内填充厚度为0.3m以上的渣土层并将其压实，压实后浇水或由边帮区处坡面的积水渗下将所述渣土层湿润，并在夜间自然冻实即可，其中，所述渣土层的上端的高度低于所述所述挡土隔水墙上端的高度，且二者之差大于0.2m；
其中，所述挡土隔水墙的背离坑道一侧的侧面呈坡面，且其坡度不大于80°。
2.根据权利要求1所述的高原冻土区露天煤矿边帮区预防煤层氧化的方法，其特征在于，所述渣土层为砂土和/或粉碎后粒径不大于0.2cm的矿渣填充而成。
3.根据权利要求2所述的高原冻土区露天煤矿边帮区预防煤层氧化的方法，其特征在于，所述步骤3中渣土层的压实度为0.8以上。
4.根据权利要求2所述的高原冻土区露天煤矿边帮区预防煤层氧化的方法，其特征在于，所述挡土隔水墙由煤矸石堆砌而成。
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