一种露天煤矿端帮采排充开采方法技术

本发明专利技术公开了一种露天煤矿端帮采排充开采方法，先在露天矿端帮坑底处，沿煤层倾斜方向平行掘进主平巷和副平巷，沿煤层走向方向平行掘进运输巷和轨道巷，贯通运输巷和轨道巷，形成开切眼与完整的通风系统；在开切眼布置充填回采工作面，在矿权界附近布置破碎站，同时破碎站附近布置垂直输送系统；在采煤机割煤的同时，露天矿渣输送至采空区，进行充填作业，重复循环，直至完成整个端帮充填回采工作面的采煤与充填。本方法可以解决端帮压煤问题，提高了露天煤矿的可采储量，同时可以减少露天排土场矿渣对环境带来的污染，是一种安全高效、适应性强的绿色开采技术，具有广阔的应用前景。

A Method of Drainage and Filling at End and Side of Open-pit Coal Mine

【技术实现步骤摘要】
一种露天煤矿端帮采排充开采方法
本专利技术涉及一种露天煤矿端帮采排充开采方法，属于煤矿绿色开采

技术介绍
我国每年煤炭资源总产量20％左右为露天开采，露天矿的大规模开采对矿区生态环境造成了巨大影响，主要包括露天矿排土场占用和破坏大量土地，排土场矿渣淋溶水污染地表水和土地，矿渣作为廉价的废石充填物料，没有被有效的利用；同时由于露天矿边坡角的存在，端帮压煤量巨大，因此端帮压煤的安全高效回收成为露天煤矿一大难题，现有的端帮采煤工艺已经取得了一些进展和实际应用，但仍然存在着端帮资源回采率低，影响边坡稳定性的问题需要进一步解决。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决露天煤矿端帮压煤回采的难题，本专利技术的目的在于提供一种露天煤矿端帮采排充开采方法，安全高效回收端帮煤炭资源，同时减少露天煤矿矿渣排放。为了实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：一种露天煤矿端帮采排充开采方法，其特征是，在露天矿端帮布置充填回采工作面，并在露天煤矿矿权界建立垂直输送系统，将露天矿渣破碎后输送至端帮充填回采工作面，回采的同时充填采空区，达到控制露天边坡的目的，包括以下步骤：a.在露天矿端帮坑底处，沿煤层倾斜方向平行掘进主平巷和副平巷；b.在主平巷和副平巷巷尾分别沿煤层走向方向平行掘进运输巷和轨道巷，贯通运输巷和轨道巷，形成开切眼与完整的通风系统；c.在开切眼布置充填回采工作面，包括采煤机、刮板输送机和充填采煤液压支架等；d.在矿权界附近布置破碎站，对露天矿渣进行破碎处理，使其粒径<30mm；e.同时破碎站附近布置垂直输送系统，从露天矿顶部通过垂直设置的投料孔与运输巷联通，将破碎后的露天矿渣输送至充填回采工作面；f.采煤与充填作业同时进行，在采煤机割煤的同时，露天矿渣经充填采煤液压支架输送至采空区，经充填采煤液压支架夯实机构夯实，完成该进尺的充填作业；g.重复步骤f，继续下一个进尺的采煤、充填作业，直至完成整个端帮充填回采工作面的采煤与充填。所述的一种露天煤矿端帮采排充开采方法，主平巷与副平巷相距20m，主平巷掘进至距矿权界20m处，副平巷长30m，运输巷和轨道巷掘进至距矿权界20m处。所述的一种露天煤矿端帮采排充开采方法，建立的垂直输送系统包括井上储料站、投料孔、井下矸石仓，井上储料站位于露天矿顶部，投料孔上下垂直贯穿露天矿至与运输巷联通，露天矿渣由井上储料站经投料孔下落，通过井下矸石仓的放料口落至运输巷的运料胶带输送机，经转载机转运至工作面，形成井下充填物料运输系统。所述的垂直输送系统，井下矸石仓包括缓冲器、储料仓和放料口，缓冲器用来减小充填材料投到储料仓中的冲击力，储料仓的半径R＝2.5m，总高度为20m。所述的垂直输送系统，投料孔直径为40cm。所述露天矿渣主要为岩土混合物，经露天矿排土场由带式输送机运输至破碎站。所述的一种露天煤矿端帮采排充开采方法，所述端帮充填回采工作面采用充填采煤液压支架，充填工艺如下：在采煤机割煤的同时，露天矿渣经井下充填物料运输系统运输至采煤工作面，由支架后方多孔底卸式输送机的卸料孔卸落至采空区，并由充填采煤液压支架底座上的夯实机构对充填物料进行推压夯实，形成密实接顶的充填体。本专利技术所达到的有益效果：通过在露天矿端帮布置充填回采工作面与垂直输送系统，将露天矿渣作为充填材料，充填入端帮充填回采工作面，一方面可以解决端帮压煤问题，降低了剥采比，扩大了露天煤矿的开采范围，提高了露天煤矿的可采储量，回收了不可再生的煤炭资源；同时可以减少露天排土场矿渣对环境带来的污染，是一种安全高效、适应性强的绿色开采技术，具有广阔的应用前景。附图说明图1是本专利技术的露天矿渣运输系统图；图2是本专利技术的充填回采工作面平面布置图；图3是本专利技术的充填回采工作面剖面图；图中：1-主平巷；2-副平巷；3-矿权界；4-运输巷；5-轨道巷；6-采煤机；7-刮板输送机；8-充填采煤液压支架；9-破碎站；10-储料站；11-投料孔；12-井下矸石仓；13-运料胶带输送机；14-转载机；15-多孔底卸式输送机；16-卸料孔。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施案例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本方法在形成一套完整的露天矿渣充运输系统，将露天矿排土场堆放的矿渣作为充填物料，充填入端帮充填采煤工作面采空区2，在控制边坡的同时安全回采端帮压煤。其具体步骤为：a.在露天矿端帮坑底处，沿煤层倾斜方向平行掘进主平巷1和副平巷2；主平巷与副平巷2相距20m，主平巷1掘进至距矿权界20m处，副平巷2长30m；b.在主平巷和副平巷巷尾分别沿煤层走向方向平行掘进运输巷4和轨道巷5，运输巷4和轨道巷5掘进至距矿权界20m处，贯通运输巷4和轨道巷5，形成开切眼与完整的通风系统；c.在开切眼布置充填回采工作面，包括采煤机6、刮板输送机7和充填采煤液压支架8等；d.在矿权界3附近布置破碎站9，对露天矿渣进行破碎处理，使其粒径<30mm；e.同时破碎站9附近布置垂直输送系统，将破碎后的露天矿渣输送至充填回采工作面；f.采煤与充填作业同时进行，在采煤机6割煤的同时，露天矿渣经充填采煤液压支架8输送至采空区，经充填采煤液压支架夯实机构夯实，完成该进尺的充填作业；g.重复步骤f，继续下一个进尺的采煤、充填作业，直至完成整个端帮充填回采工作面的采煤与充填。垂直输送系统包括井上储料站10、投料孔11、井下放矸石仓12，井上储料站10位于露天矿顶部，投料孔11上下垂直贯穿露天矿至与运输巷4联通，露天矿渣由井上储料站10经投料孔11下落，通过井下矸石仓12的放料口落至运输巷的运料胶带输送机13，经转载机14转运至工作面，形成井下充填物料运输系统；垂直输送系统的投料孔11直径为40cm。井下矸石仓12由上至下依次包括缓冲器、储料仓和放料口，缓冲器的上平面半径与投料孔11相同，逐渐变大至下平面与圆筒形的储料仓半径相同，缓冲器用来减小充填材料投到储料仓中的冲击力，储料仓的半径R＝2.5m，总高度为20m。储料仓下部的放料口呈上部大下部小的锥斗状，充填材料从储料仓中通过放料口缓冲下落至运输巷的运料胶带输送机13。露天矿渣主要为岩土混合物，经露天矿排土场由带式输送机运输至破碎站。端帮充填回采工作面采用充填采煤液压支架8，充填工艺如下：在采煤机6割煤的同时，露天矿渣经井下充填物料运输系统运输至采煤工作面，由支架后方多孔底卸式输送机15的卸料孔16卸落至采空区，并由充填采煤液压支架8底座上的夯实机构对充填物料进行推压夯实，形成密实接顶的充填体。工作面开采后产生的新的矿渣经井上分选后运至破碎站，破碎后再充填入井下。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种露天煤矿端帮采排充开采方法，其特征是，在露天矿端帮布置充填回采工作面，并在露天煤矿矿权界建立垂直输送系统，将露天矿渣破碎后输送至端帮充填回采工作面，回采的同时充填采空区，控制边坡的同时安全回采端帮压煤，包括以下步骤：a.在露天矿端帮坑底处，沿煤层倾斜方向平行掘进主平巷和副平巷，主平巷的长度大于副平巷；b.在主平巷和副平巷巷尾分别沿煤层走向方向平行掘进运输巷和轨道巷，贯通运输巷和轨道巷，形成开切眼与完整的通风系统；c.在开切眼布置充填回采工作面，包括采煤机、刮板输送机和充填采煤液压支架；d.在矿权界附近布置破碎站，对露天矿渣进行破碎处理；e.同时破碎站附近布置垂直输送系统，从露天矿顶部通过垂直设置的投料孔与运输巷联通，将破碎后的露天矿渣输送至充填回采工作面；f.采煤与充填作业同时进行，在采煤机割煤的同时，露天矿渣经充填采煤液压支架输送至采空区，经充填采煤液压支架夯实机构夯实，完成该进尺的充填作业；g.重复步骤f，继续下一个进尺的采煤、充填作业，直至完成整个端帮充填回采工作面的采煤与充填。

【技术特征摘要】
1.一种露天煤矿端帮采排充开采方法，其特征是，在露天矿端帮布置充填回采工作面，并在露天煤矿矿权界建立垂直输送系统，将露天矿渣破碎后输送至端帮充填回采工作面，回采的同时充填采空区，控制边坡的同时安全回采端帮压煤，包括以下步骤：a.在露天矿端帮坑底处，沿煤层倾斜方向平行掘进主平巷和副平巷，主平巷的长度大于副平巷；b.在主平巷和副平巷巷尾分别沿煤层走向方向平行掘进运输巷和轨道巷，贯通运输巷和轨道巷，形成开切眼与完整的通风系统；c.在开切眼布置充填回采工作面，包括采煤机、刮板输送机和充填采煤液压支架；d.在矿权界附近布置破碎站，对露天矿渣进行破碎处理；e.同时破碎站附近布置垂直输送系统，从露天矿顶部通过垂直设置的投料孔与运输巷联通，将破碎后的露天矿渣输送至充填回采工作面；f.采煤与充填作业同时进行，在采煤机割煤的同时，露天矿渣经充填采煤液压支架输送至采空区，经充填采煤液压支架夯实机构夯实，完成该进尺的充填作业；g.重复步骤f，继续下一个进尺的采煤、充填作业，直至完成整个端帮充填回采工作面的采煤与充填。2.根据权利要求1所述的一种露天煤矿端帮采排充开采方法，其特征是，主平巷与副平巷相距20m，主平巷掘进至距矿权界20m处，副平巷长30m，运输巷和轨道巷掘进至距矿权界20m处。3.根据权利要求1所述的一种露天...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉雄，李猛，夏康祺，周楠，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32