The invention discloses an open-pit mining method for high-temperature goaf, which includes determining goaf risk level according to geophysical data, bench height of working platform and classification criteria of goaf risk level; accurately locating the location and scale of goaf by using borehole detection method to obtain goaf contour boundary; and carrying out goaf detection by using drilled exploratory boreholes in goaf. The three phase foam cooling method is used to extinguish and cool down the mined out area. According to the hole spacing of blasting design, blasting blasthole is distributed above the goaf. The reverse filling method and the decoupling charge structure are used to fill the blasting holes in the upper and surrounding goaf of the goaf. The ratio is used to evaluate the effect. The invention realizes the accurate detection of goaf, ensures the safety of field equipment and personnel through accurate positioning of high temperature goaf, rapid cooling, blasting and caving, etc.
【技术实现步骤摘要】
一种用于高温采空区的露天矿开采方法
本专利技术涉及一种采空区露天矿开采方法，特别是一种用于高温采空区的露天矿开采方法。
技术介绍
随着大型采装挖运设备的发展，在我国新疆、宁夏、山西等地很多井工煤矿已经逐步转为露天复采，由于年代久远，在井工开采中形成的运输巷道及采空区地质资料大多已经遗失无从查究，另一方面由于历史上小煤窑私挖滥采原因也形成了大量采空区。由于空气涌入导致了采空区中剩余煤层的自燃，引起周围煤层及岩石被持续加热，煤炭的不完全燃烧在这些采空区中积聚了大量的有毒有害气体，进一步恶化了采空区的内部环境，这些高温采空区的存在给现场作业的设备和人员带来了巨大的安全隐患。对常温环境下的采空区处理的方法主要分充填法和崩落法两种。采用充填法进行处理，存在二次装运的问题，经济上不合理。崩落爆破法主要有硐室崩落法、中深孔爆破崩落法两种。由于采空区中涉及高温爆破，如果直接采用硐室崩落或中深孔崩落，炸药在高温环境下均存在早爆安全隐患。为此，需要一种适应于高温采空区的爆破施工方法，以实现对高温采空区准确定位、快速降温、安全处理，确保现场作业设备及人员安全。
技术实现思路
本专利技术的目...
【技术保护点】
1.一种用于高温采空区的露天矿开采方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，采空区危险级别确定：根据物探资料、作业平台台阶高度和采空区危险级别划分标准，确定采空区危险级别；S2，采空区精确定位：采用钻孔探测方法对采空区位置及规模进行精确定位，以获得采空区轮廓边界；S3，温度检测及灭火降温：利用采空区已钻的探测炮孔进行采空区内部温度检测；采用三相泡沫降温法对采空区进行灭火降温；S4，爆破炮孔布设：按爆破设计孔排距要求在探明的采空区上方布设贯穿采空区的爆破炮孔；S5，爆破崩落：采用反向充填方法和不耦合装药结构对采空区上方及周边炮孔进行装填后，爆破崩落岩体；S6，崩落效果评估：通过比...
【技术特征摘要】
1.一种用于高温采空区的露天矿开采方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，采空区危险级别确定：根据物探资料、作业平台台阶高度和采空区危险级别划分标准，确定采空区危险级别；S2，采空区精确定位：采用钻孔探测方法对采空区位置及规模进行精确定位，以获得采空区轮廓边界；S3，温度检测及灭火降温：利用采空区已钻的探测炮孔进行采空区内部温度检测；采用三相泡沫降温法对采空区进行灭火降温；S4，爆破炮孔布设：按爆破设计孔排距要求在探明的采空区上方布设贯穿采空区的爆破炮孔；S5，爆破崩落：采用反向充填方法和不耦合装药结构对采空区上方及周边炮孔进行装填后，爆破崩落岩体；S6，崩落效果评估：通过比对采空区上方岩体崩落塌陷前后的比值进行效果评估。2.根据权利要求1所述的用于高温采空区的露天矿开采方法，其特征在于，在所述S2的采空区精确定位步骤中，包括以下步骤：S2.1a，采空区初探钻孔位置和深度确定：依据物探资料，在作业平台设定初探钻孔位置；并将初探钻孔和其余探测炮孔的钻孔深度设定为2倍作业平台台阶高度，钻孔直径设定为爆破炮孔设计直径；S2.2a，基准探测炮孔司钻：按确定的采空区初探钻孔位置和深度司钻首个探测炮孔，并在钻探过程中判断该探测炮孔是否与采空区钻通；是，则将该将该探测炮孔定义为基准探测炮孔，并执行下一步；否，则重新确定初探钻孔位置，并重复执行本步骤；S2.3a，基准探测炮孔的采空区顶板厚度测量：使用采空区顶板厚度测量装置测量并记录基准探测炮穿透采空区顶板的实际厚度；S2.4a，其余探测炮孔位置确定：将基准探测炮孔与其余探测炮孔作为整体考虑，以基准探测炮孔为起点，按横向成排竖向成列的爆破炮孔设计布局进行，探测炮孔的孔排距为爆破炮孔设计孔排距的两倍；S2.5a，其余探测炮孔司钻：以基准探测炮孔或任一已完成的与采空区钻通的探测炮孔为起点，司钻下一探测炮孔，并在钻探过程中，判断本探测炮孔是否与采空区钻通；是，则执行下一步；否，则执行S2.7a；S2.6a，采空区顶板厚度测量：使用采空区顶板厚度测量装置测量并记录该探测炮孔穿透采空区顶板的实际厚度；并返回上一步；S2.7a，本排或列探测炮孔完成情况判断：以该未钻通的探测炮孔作为所在探测炮孔排或列的一端，判断另一端的探测炮孔是否出现未钻通探测炮孔；是，则执行下一步；否，则返回S2.5a；S2.8a，相邻排或列探测炮孔完成情况判断：以该未钻通的探测炮孔所在探测炮孔排或列为基准，判断紧邻排或列两端是否均出现未钻通探测炮孔；是，返回S2.5a；否，则执行下一步；S2.9a，加密探测炮孔布设：任意选择一探测炮孔所在排或列的与采空区未钻通的探测炮孔，在该未钻通的探测炮孔和紧邻已钻通的探测炮孔之间的正中位置增加探测炮孔，以在对应的探测炮孔排或列上形成在采空区内靠近采空区边界的边界探测炮孔；重复执行本步骤，直至任一探测炮孔排或列的两端部均形成有一个边界探测炮孔，并进行标记；所述采空区边界探测炮孔(1)被定义为：紧邻采空区边界，且与紧邻的未钻通探测炮孔之间的孔间距小于或等于二分之一爆破炮孔设计的孔间距的已钻通探测炮孔；将紧邻采空区边界的未钻通孔定义为采空区周边探测炮孔(8)，并进行标记；将采空区内其余探测炮孔定义为采空区区域探测炮孔(6)。3.根据权利要求2所述的用于高温采空区的露天矿开采方法，其特征在于，在S2.2a所述的重新确定初探钻孔位置时，按爆破炮孔设计的孔排距确定。4.根据权利要求1所述的用于高温采空区的露天矿开采方法，其特征在于，在所述S2的采空区精确定位步骤中，包括以下步骤：S2.1b，采空区初探钻孔位置和深度确定：依据物探资料，在作业平台设定初探钻孔位置；初探钻孔和其余探测炮孔的钻孔深度设定为2倍作业平台台阶高度，钻孔直径设定为爆破炮孔设计直径；S2.2b，基准探测炮孔司钻：按确定的采空区初探钻孔位置和深度司钻首个探测炮孔，并在钻探过程中判断该探测炮孔是否与采空区钻通；是，则将该将该探测炮孔定义为基准探测炮孔，并执行下一步；否，则重新确定初探钻孔位置，并重复执行本步骤；S2.3b，基准探测炮孔的采空区顶板厚度测量：使用采空区顶板厚度测量装置测量并记录基准探测炮穿透采空区顶板的实际厚度；S2.4b，其余探测炮孔位置确定：将基准探测炮孔与其余探测炮孔作为整体考虑，以基准探测炮孔为起点，按横向成排竖向成列的爆破炮孔设计布局进行，探测炮孔的孔排距为爆破炮孔设计孔排距的两倍；S2.5b，其余探测炮孔司钻：以基准探测炮孔或任一已完成的与采空区钻通的探测炮孔为起点，司钻下一探测炮孔，并在钻探过程中，判断本探测炮孔是否与采空区钻通；是，则重复执行本步骤；否，则执行下一步；S2.6b，本排或列探测炮孔完成情况判断：以该未钻通的探测炮孔作为所在探测炮孔排或列的一端，判...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱宽，曹进军，郝亚飞，王国庆，鲁国涛，
申请(专利权)人：中国葛洲坝集团易普力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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