一种露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法技术

本发明专利技术公开了一种露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法，该方法包括排土场延伸设计和搭桥设计两个部分；排土场延伸设计部分，包括以下步骤：(一)、将排土场与采场之间挖出采空区域，采空区域的高度为h，在排土场设置一处延伸至采场的岩土运输桥体，且在岩土运输桥体与采场间设置通路，通路的宽度为b；(二)、将采场的台阶坡面角设置为α；将岩土运输桥体与地面间的自然安息角设置为β；(三)、随着采场的台阶的开采，岩土运输桥体延长长度等于采场的台阶的开采长度。通过利用岩土桥体与钢桁架桥组合方式完全避免了二次剥离问题，同时设备结构简单、运输距离短，拆装便捷。桥体底部完全是岩土体的排弃物，可适用于各种复杂的地形。

【技术实现步骤摘要】
一种露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法
本专利技术涉及煤矿开采
，具体为一种能够克服地质条件障碍进行煤矿快捷运输的方法。
技术介绍
目前，常用的煤矿开采中，运输桥搭桥方法存在以下方面的问题：(1)、运输桥搭桥设备通常采用路桥和液压支架来搭建桥，代替原来的石土，但由于二次剥离只发生在桥体与采场间，而去往排土场方向的桥体还可以短距离排弃土石方，这样现有技术的桥体就失去了岩土运输桥体同时兼作采场采出废土的排土体的优势。(2)、现有露天煤矿运输桥搭桥设备及技术存在桥体将采场与排土场进行分隔，使得下部采场及采空区域作业设备、运输设备不能互通，下部运煤线路阻隔，设备调入调出变得困难。(3)、现有搭桥设备中存在液压支架结构高度不足的问题，目前国内液压支架最大支撑高度为8.8m，不足一个台阶高度，只能对采场最下一个台阶进行运输桥设置，起不到对采场中上部剥离物运输至排土场减少运距的功能，适用性不足。(4)、现有露天煤矿搭桥设备存在一次投入成本高，日常需不断投入维护保养费用，且液控系统需有专人监测控制。如一台ZY8640/25.5/55型液压支架采购费用约54万元，且不含日常维护保养费用，如液压用油、供液管路等，一般液压支架宽度为1.75m，按照100m的运输桥体至少需要114个液压支架，即6156万元，不含维护保养费、人工费。而按照15m的运输桥体宽度，20m的运输台阶高度，松散剥离物费用4.5元/m3计算，需要二次剥离物25967m3，二次剥离费用为11.7万元。(5)、拆卸与安装困难大，液压支架供液管路复杂、施工工序繁琐，拆卸与安装需要专业人员进行操作，使得整体搭桥设备拆卸安装周期长。(6)、对采场与排土场架桥区域地质条件要求苛刻，必须保证地面平整，否则会产生支架倾倒会不稳定问题，然后煤层底板平面往往不是理想平面，会呈起伏凹凸状，适用性不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法，以解决现有露天煤矿搭桥设备与技术存在设备成本投入大、适用性不足、施工工序复杂、专人管控液控体系的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法，该方法包括排土场延伸设计和搭桥设计两个部分；排土场延伸设计部分，包括以下步骤：(一)、将排土场与采场之间挖出采空区域，采空区域的高度为h，在排土场设置一处延伸至采场的岩土运输桥体，且在岩土运输桥体与采场间设置通路，通路的宽度为b；(二)、将采场的台阶坡面角设置为α；将岩土运输桥体与地面间的自然安息角设置为β；(三)、随着采场的台阶的开采推进，岩土运输桥体延长长度等于采场的台阶的开采推进长度；搭桥设计部分，包括以下步骤：(一)、搭桥设置在岩土运输桥体和采场上的余量为c，且c＝1/3h；(二)、搭桥的长度为：L＝h/tanβ+b+h/tanα+2c(三)、在搭桥的下端设置滑轮，设置一对连接岩土运输桥体和采场的轨道，且轨道的长度为2L，搭桥的滑轮设置在轨道上，且搭桥随着采场台阶的开采而推进。优选的，所述角α为60°～70°，所述角β为33°～35°。优选的，所述搭桥为钢桁架桥。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过利用岩土桥体与钢桁架桥组合方式完全避免了二次剥离问题，同时设备结构简单、运输距离短，拆装便捷。桥体两侧采空区域的设备车辆可以互通运输，不再长距离绕行采场或排土场与作业设备交叉运行，缩短桥体两侧运输距离的同时保障了运输的安全性。采用岩土桥体与钢桁架桥组合方式充分利用岩土桥的自身排弃优势，减少钢结构桥体跨度，降低设备投入。解决了桥体两侧设备运输的贯通，使得作业车辆不必长距离绕行采场或排土场。本专利技术具有经济、方便、高效的特点。桥体底部完全是采场的排弃物，可适用于各种复杂的地形。附图说明图1为本专利技术露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法的俯视示意图。图2为本专利技术露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法的采空区域示意图。图3为本专利技术露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法的工况图。图4为本专利技术露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法的采场开采后工况图。1、排土场；2、采场；3、岩土运输桥体；4、搭桥；5、轨道。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-4，本专利技术提供一种技术方案：一种露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法，该方法包括排土场延伸设计和搭桥设计两个部分；排土场延伸设计部分，包括以下步骤：(一)、将排土场1与采场2之间挖出采空区域，采空区域的高度为h，同时排土场1与采场2顶面距采空区域底面的高度均为h。在排土场1设置一处延伸至采场的岩土运输桥体3，岩土运输桥体3的基础土质是由采场2采出的废土搭成的，这样岩土运输桥体3就具有了兼作采场采出废土的排土体的优势。在岩土运输桥体3与采场2间设置通路，用于在搭桥4下方进行通车，通路的宽度为b；(二)、将采场2的台阶坡面角设置为α；将岩土运输桥体3与地面间的自然安息角设置为β；(三)、随着采场2的台阶的开采，其台阶不断进行着推进。利用采出的废土不断向岩土运输桥体3进行堆积，使得岩土运输桥体3延长长度等于采场2的台阶的开采推进长度，这样通路的宽度就始终为b。搭桥设计部分，包括以下步骤：(一)、搭桥4设置在岩土运输桥体3和采场2上的余量为c，且c＝1/3h，将搭桥4两端的余量部分固定在岩土运输桥体3和采场2上时，这样搭桥4能够实现更好的承载效果。(二)、搭桥4的长度为：L＝h/tanβ+b+h/tanα+2c(三)、为了使搭桥4能够随着岩土运输桥体3和采场2的推进而移动。在搭桥4的下端设置滑轮，设置一对连接岩土运输桥体3和采场2的轨道5，且轨道5的长度为2L，搭桥4的滑轮设置在轨道5上，且搭桥4随着采场台阶的开采而推进，这样就无需多次完全拆卸搭桥4，实现岩土运输桥体3与采场2之间的连接。同时，当设置在采场2上的轨道5影响该层正常开采时，也可将这部分轨道5进行拆除，将搭桥4利用轨道后移至岩土运输桥体3。待这一层采场2的台阶完成开采后，再将轨道5进行重新组装，之后向前位移搭桥4并实现后续的运输。采场2的台阶坡面角α根据其土质，选取为60°～70°。但搭成岩土运输桥体3的角α的土质为采场2处挖出的土石方，为了保证岩土运输桥体3主体平稳，角β为33°～35°。搭桥4为钢桁架桥，在保证其整体强度的前提下，减少占地面积及整体重量。工作原理：在对采场2进行开采的过程中，由于开采时会产生大量的废土，如不对其进行及时的运输，就会需要通过二次剥离来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法，其特征在于：该方法包括排土场延伸设计和搭桥设计两个部分；/n排土场延伸设计部分，包括以下步骤：/n(一)、将排土场(1)与采场(2)之间挖出采空区域，采空区域的高度为h，在排土场(1)设置一处延伸至采场(2)的岩土运输桥体(3)，且在岩土运输桥体(3)与采场(2)间设置通路，通路的宽度为b；/n(二)、将采场(2)的台阶坡面角设置为α；将岩土运输桥体(3)与地面间的自然安息角设置为β；/n(三)、随着采场(2)的台阶的开采推进，岩土运输桥体(3)延长长度等于采场(2)的台阶的开采推进长度；/n搭桥设计部分，包括以下步骤：/n(一)、搭桥(4)设置在岩土运输桥体(3)和采场(2)上的余量为c，且c＝1/3h；/n(二)、搭桥(4)的长度为：/nL＝h/tanβ+b+h/tanα+2c/n(三)、在搭桥(4)的下端设置滑轮，设置一对连接岩土运输桥体(3)和采场(2)的轨道(5)，且轨道(5)的长度为2L，搭桥(4)的滑轮设置在轨道(5)上，且搭桥(4)随着采场台阶的开采而推进，直到施工完成。/n

【技术特征摘要】
1.一种露天煤矿采场与排土场之间搭桥施工方法，其特征在于：该方法包括排土场延伸设计和搭桥设计两个部分；
排土场延伸设计部分，包括以下步骤：
(一)、将排土场(1)与采场(2)之间挖出采空区域，采空区域的高度为h，在排土场(1)设置一处延伸至采场(2)的岩土运输桥体(3)，且在岩土运输桥体(3)与采场(2)间设置通路，通路的宽度为b；
(二)、将采场(2)的台阶坡面角设置为α；将岩土运输桥体(3)与地面间的自然安息角设置为β；
(三)、随着采场(2)的台阶的开采推进，岩土运输桥体(3)延长长度等于采场(2)的台阶的开采推进长度；
搭桥设计部分，包括以下步骤：
(一)、搭桥(4)设置在岩土...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建鑫，张礼，王海鑫，杨俊友，
申请(专利权)人：王建鑫，张礼，沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15