CN112664195A - 采空区处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种采空区处理方法，其包括：获取采空区的边界；根据采空区的边界确定抛掷爆破位置；在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破，以使采空区上方的煤岩垮塌充填采空区。利用本申请不仅可避免推进过程中采煤设备陷落的问题，提高采煤的安全系数，保证生产的持续顺利进行，而且还可直接在采空区上方建设运输路线，无需绕道，可节省运距，节约生产成本，提高生产效率。
Description
技术领域
本申请涉及煤矿技术领域，具体涉及一种采空区处理方法。
背景技术
露天煤矿在开采过程中，会遇到采场过采空区的问题。目前，现有的通过采空区的方法为对采场底板做加固，然后继续推进。在推进过程中，如果加固不牢靠，存在采煤设备陷落的风险，影响煤矿的正常生产。
发明内容
有鉴于此，本申请提出一种采空区处理方法，以解决上述技术问题。
本申请提出一种采空区处理方法，其包括：获取采空区的边界；根据采空区的边界确定抛掷爆破位置；在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破，以使采空区上方的煤岩垮塌充填采空区。
可选地，获取采空区的边界包括：获取采空区的范围和位置；根据采空区的范围和位置向地表投影，得到采空区的边界。
可选地，根据采空区的边界确定抛掷爆破位置包括：获取靠近煤沟一侧的采空区边界的标高；将小于所述标高，且与所述标高的差值最小的平盘作为抛掷爆破位置。
可选地，在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破，以使采空区上方的煤岩垮塌充填采空区之前包括：确定抛掷爆破的方向。
可选地，所述抛掷爆破的方向与推进方向相反。
可选地，在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破，以使采空区上方的煤岩垮塌充填采空区之前还包括：将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶进行并段；将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的煤台阶进行并段，形成容纳抛掷爆破的岩土的采坑。
可选地，将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶进行并段之前还包括：在剥离台阶和煤台阶上钻设预裂孔；在预裂孔内充填炸药，进行预裂爆破。
可选地，将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶进行并段之前还包括：获取所述抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶和煤台阶的普氏系数；根据普氏系数确定并段高度。
可选地，所述煤台阶上的预裂孔的倾角大于剥离台阶上的预裂孔的倾角。
可选地，在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破包括：确定爆破参数；根据爆破参数，在所述抛掷爆破位置上钻设爆破孔；引爆所述爆破孔进行抛掷爆破。
本申请提供的采空区处理方法通过获取采空区的边界，根据采空区的边界确定抛掷爆破位置，然后进行抛掷爆破，利用抛掷爆破引起的强震动引起煤岩垮塌将采空区填充，不仅可避免推进过程中采煤设备陷落的问题，提高采煤的安全系数，保证生产的持续顺利进行，而且还可直接在采空区上方建设运输路线，无需绕道，可节省运距，节约生产成本，提高生产效率。
附图说明
图1是本申请的采空区处理方法的流程图。
图2是本申请的采空区边界的示意图。
图3是本申请的抛掷爆破方向的示意图。
图4是本申请的剥离台阶并段的示意图。
图5是本申请的煤台阶并段的示意图。
图6是本申请的抛掷爆破的位置示意图。
具体实施方式
以下结合附图以及具体实施例，对本申请的技术方案进行详细描述。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1示出了本申请的采空区处理方法的流程图，如图1所示，本申请提供的采空区处理方法，可适用于露天煤矿下方采空区的处理，其包括：
S100，获取采空区的边界；
根据收集的露天煤矿的采空区资料，获取采空区边界，并应用GPS测量仪器，对采空区边界进行标记，图2中的梯形框为采空区的边界。
S200，根据采空区的边界确定抛掷爆破位置；
抛掷爆破位置如图6所示。
S300，在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破，以使采空区上方的煤岩垮塌充填采空区。
抛掷爆破引起的强震动，使得采空区上方的煤岩垮塌将采空区填充。
本申请提供的采空区处理方法通过获取采空区的边界，根据采空区的边界确定抛掷爆破位置，然后进行抛掷爆破，利用抛掷爆破引起的强震动引起煤岩垮塌将采空区填充，不仅可避免推进过程中采煤设备陷落的问题，提高采煤的安全系数，保证生产的持续顺利进行，而且还可直接在采空区上方建设运输路线，无需绕道，可节省运距，节约生产成本，提高生产效率。
进一步地，S100，获取采空区的边界包括：
S110，获取采空区的范围和位置；
S120，根据采空区的范围和位置向地表投影，得到采空区的边界。
通过根据采空区的范围和位置向地表投影，得到采空区的边界，可方便抛掷爆破位置的确定，提高采空区处理效率。
在其中一个具体实施例中，S200，根据采空区的边界确定抛掷爆破位置包括：
S210，获取靠近煤沟一侧的采空区边界的标高；
如图2-6所示，靠近煤沟一侧的采空区边界的标高在60-75m之间。
S220，将小于所述标高，且与所述标高的差值最小的平盘作为抛掷爆破位置。
将抛掷爆破位置设置在标高为60m的平盘上。
将小于所述标高，且与所述标高的差值最小的平盘作为抛掷爆破位置，可使抛掷爆破位置位于工作面前方，可方便采煤。
可选地，S300，在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破，以使采空区上方的煤岩垮塌充填采空区之前包括：
确定抛掷爆破的方向。
在本实施例中，如图4所示，抛掷爆破的方向与推进方向相反，可保证抛掷爆破不影响采煤。
进一步地，S300，在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破，以使采空区上方的煤岩垮塌充填采空区之前还包括：
S270，将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶进行并段；
选择抛掷爆破位置时，优先选择岩石裂隙发育简单的平盘。
如图4所示，将标高为60的平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶(标高为45m)的剥离台阶并段。其中，并段是指将两个及两个以上的台阶并为一段。
S280，将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的煤台阶进行并段，形成容纳抛掷爆破的岩土的采坑。
如图5所示，将标高为60的平盘的坡顶线与煤沟之间的煤台阶1-3并段，形成了采坑。
当在标高为60的平盘上进行抛掷爆破时，岩土进入采坑，可增加有效抛掷量，无需再进行采运排作业，降低剥离成本，提升露天煤矿的生产能力。
进一步地，S260，将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶进行并段之前还包括：
S230，在剥离台阶和煤台阶上钻设预裂孔；
可在剥离台阶和煤台阶的上平盘上钻设多排预裂孔。每排预裂孔包括多个预裂孔。
S240，在预裂孔内充填炸药，进行预裂爆破。
通过预裂爆裂，可提高并段的效率，进而提高采空区处理效率。
在其中一个具体实施例中，S260，将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶进行并段之前还包括：
S250，获取所述抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶和煤台阶的普氏系数；
S260，根据普氏系数确定并段高度；
一般普氏系数介于3-5时，并段高度选择30-45m。
通过普氏系数确定并段高度，可节省并段时间，提高并段效率，从而提高采空区处理效率。
在一个具体实例中，所述煤台阶上的预裂孔的倾角大于剥离台阶上的预裂孔的倾角，以进一步地提高并段效率。
在本实施例中，煤台阶上的预裂孔的倾角约为75°，剥离台阶上的预裂孔的倾角为65°。
进一步地，S300，在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破包括：
S310，确定爆破参数；
爆破参数包括爆破孔网参数、最小抵抗线，炸药单耗，抛掷爆破区域面积、单次岩石爆破量等。抛掷爆破位置如图6所示。
S320，根据爆破参数，在所述抛掷爆破位置上钻设爆破孔；
多排爆破孔形成爆破孔网，相邻两排爆破孔之间具有排距，同排爆破孔之间具有孔距。
S330，引爆所述爆破孔进行抛掷爆破。
通过设置爆破参数，根据爆破参数钻设爆破孔进行抛掷爆破，可更好地进行抛掷爆破。
以上，结合具体实施例对本申请的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本申请的思想。本领域技术人员在本申请具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本申请保护范围之内。
Claims (10)
1.一种采空区处理方法，其特征在于，包括：
获取采空区的边界；
根据采空区的边界确定抛掷爆破位置；
在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破，以使采空区上方的煤岩垮塌充填采空区。
2.如权利要求1所述的采空区处理方法，其特征在于，获取采空区的边界包括：
获取采空区的范围和位置；
根据采空区的范围和位置向地表投影，得到采空区的边界。
3.如权利要求2所述的采空区处理方法，其特征在于，根据采空区的边界确定抛掷爆破位置包括：
获取靠近煤沟一侧的采空区边界的标高；
将小于所述标高，且与所述标高的差值最小的平盘作为抛掷爆破位置。
4.如权利要求1所述的采空区处理方法，其特征在于，在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破，以使采空区上方的煤岩垮塌充填采空区之前包括：
确定抛掷爆破的方向。
5.如权利要求4所述的采空区处理方法，其特征在于，所述抛掷爆破的方向与推进方向相反。
6.如权利要求1所述的采空区处理方法，其特征在于，在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破，以使采空区上方的煤岩垮塌充填采空区之前还包括：
将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶进行并段；
将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的煤台阶进行并段，形成容纳抛掷爆破的岩土的采坑。
7.如权利要求6所述的采空区处理方法，其特征在于，将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶进行并段之前还包括：
在剥离台阶和煤台阶上钻设预裂孔；
在预裂孔内充填炸药，进行预裂爆破。
8.如权利要求7所述的采空区处理方法，其特征在于，将抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶进行并段之前还包括：
获取所述抛掷爆破位置所在平盘的坡顶线与煤沟之间的剥离台阶和煤台阶的普氏系数；
根据普氏系数确定并段高度。
9.如权利要求8所述的采空区处理方法，其特征在于，所述煤台阶上的预裂孔的倾角大于剥离台阶上的预裂孔的倾角。
10.如权利要求1-9任一所述的采空区处理方法，其特征在于，在所述抛掷爆破位置上进行抛掷爆破包括：
确定爆破参数；
根据爆破参数，在所述抛掷爆破位置上钻设爆破孔；
引爆所述爆破孔进行抛掷爆破。
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