煤与煤系共生铝土矿协调开采系统及其上行开拓延伸方法技术方案

本发明专利技术公开了一种煤与煤系共生铝土矿协调开采系统及其上行开拓延伸方法，铝土矿层位于煤的下端，开采系统包括：主井、副井和回风井；铝土矿层的一端与主井之间通过铝土矿运输大巷相连通，另一端与回风井相连通；布置在煤矿层的一侧煤矿运输大巷和煤矿层回风大巷；其中，铝土矿运输大巷与煤矿运输大巷之间通过中间运输巷相连通；回风井与煤矿层回风大巷之间通过采煤回风斜巷相连通；该开拓延伸方法采用轨道运输斜巷与岩层皮带运输大巷方式上行延伸至上部煤矿层，形成新的煤矿床开采水平；充分利用原有的铝土矿主、副井和提升系统，使得煤矿与铝土矿的提升运输互不干扰，保证铝土矿和煤矿的协调开采。和煤矿的协调开采。和煤矿的协调开采。

【技术实现步骤摘要】
煤与煤系共生铝土矿协调开采系统及其上行开拓延伸方法


[0001]本专利技术涉及矿山开采
，尤其涉及一种煤与煤系共生铝土矿协调开采系统及其上行开拓延伸方法。

技术介绍

[0002]铝是现代工业的重要原材料之一，对于国民经济的发展具有十分重大的意义。铝的产量和消耗量仅次于钢铁，在所有金属中排名第二。目前，我国的浅覆盖区铝土矿勘查基本完成，浅层铝土矿资源已经日渐匮乏。近年来，随着煤系共伴生矿产理念的提出，人们发现煤系共伴生铝土矿资源储量丰富，尤其以上煤下铝的赋存形式较为常见，越来越多的煤下铝土矿成为获取高质量铝土资源的新途径。
[0003]当前绝大部分煤下铝土资源的开发选择新建矿井，开采成本较高。且先前开发的资源在开采过程中会产生地质扰动，极有可能影响后面待开发资源的赋存稳定性，甚至破坏其开采条件，造成资源的浪费。例如下部铝土矿的开采会导致顶板垮落松动，对煤层底板的稳定性产生影响，增大煤层开采的难度。
[0004]煤矿和铝土矿同样作为井工矿山，有着许多相同点，这使得同时开发两者成为一种可能。在上煤下铝的资源赋存条件下，可以基于铝土矿开采系统上行开采煤炭资源。两者在协调开采期间互相进行超前探测，共享地质资料，相辅相成，可以有效解决传统煤与煤系共生铝土矿单独开采面临的相互影响矛盾。

技术实现思路

[0005]本方案针对上文提出的问题和需求，提出一种煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，由于采取了如下技术特征而能够实现上述技术目的，并带来其他多项技术效果。
[0006]根据本专利技术第一方面的一种煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，铝土矿层位于煤矿层的下部，所述开采系统包括：
[0007]沿着铝土矿的纵向方向分别布置在其两侧主井、副井和回风井，其中，主井、副井位于同侧且相近设置，所述主井、所述副井的一端连接至工业广场，其另一端向地下延伸至铝土矿层；所述铝土矿层的一端与所述主井之间通过铝土矿运输大巷相连通，所述铝土矿层的另一端与回风井相连通；
[0008]布置在煤矿层的一侧且沿着煤矿层的纵向方向延伸并在其横向方向上间隔设置的煤矿运输大巷和煤矿层回风大巷，其中，所述煤矿运输大巷和所述煤矿层回风大巷之间通过煤层横向运输大巷相连通；
[0009]其中，所述铝土矿运输大巷与所述煤矿运输大巷之间通过中间运输巷相连通；所述回风井与所述煤矿层回风大巷之间通过采煤回风斜巷相连通。
[0010]在该技术方案中，在铝土矿层通过铝土矿运输大巷将铝土矿运输至主井处，在煤矿层上由工作面开采煤矿并将其运输至煤矿运输大巷，并通过中间运输巷将其运输至主井处；在此过程中，通过共用主井内的提升系统，错时提升煤矿和铝土矿，协同运输，使得对主
井利用达到最大化，提高生产效率，降低生产成本，降低铝土矿开采对上部煤矿层稳定性的影响。
[0011]另外，根据本专利技术的煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，还可以具有如下技术特征：
[0012]在本专利技术的一个示例中，所述铝土矿运输大巷包括：综合轨道运输大巷和综合皮带运输大巷，
[0013]其中，所述综合轨道运输大巷适于分别与所述铝土矿层、所述煤矿层相连通；
[0014]其中，所述综合皮带运输大巷适于分别与所述铝土矿层、所述煤矿层相连通。
[0015]在本专利技术的一个示例中，所述煤矿运输大巷包括：煤矿层轨道运输大巷和煤矿层皮带运输大巷，
[0016]其中，所述煤矿层轨道运输大巷通过轨道运输斜巷与所述综合轨道运输大巷相连通；
[0017]其中，所述煤矿层皮带运输大巷通过岩层皮带运输大巷与所述综合皮带运输大巷相连通；
[0018]其中，所述轨道运输斜巷与所述岩层皮带运输大巷形成所述中间运输巷。
[0019]在本专利技术的一个示例中，还包括：铝土矿皮带运输斜巷，
[0020]其一端与所述铝土矿层相连通，其另一端与所述岩层皮带运输大巷相连通。
[0021]在本专利技术的一个示例中，还包括：井底车场；
[0022]其形成在所述主井周围，且与所述铝土矿运输大巷相连通。
[0023]在本专利技术的一个示例中，还包括：井底煤仓和井底铝土矿仓，
[0024]两者均为一端与井底车场相连通，另一端与主井相连通，分别用于对煤矿和铝土矿起到缓冲中转的作用。
[0025]在本专利技术的一个示例中，还包括：靠近主井设置的副井，
[0026]其与所述主井平行设置，且其一端连接至工业广场，其另一端向地下延伸至铝土矿层。
[0027]在本专利技术的一个示例中，还包括：设置在铝土矿层周围的环形阶段运输巷，其包括：
[0028]沿着纵向方向延伸且在横向方向上间隔设置的至少两个纵向铝土矿运输巷；
[0029]沿着横向方向延伸且在纵向方向上间隔设置的多个横向铝土矿运输巷；
[0030]所述横向铝土矿运输巷位于至少两个纵向铝土矿运输巷之间并与之相连通。
[0031]根据本专利技术第二方面的一种煤与煤系共生铝土矿上行开拓延伸方法，包括如下步骤：
[0032]S10：根据煤与煤系共生铝土矿的赋存位置，确定工业广场和井筒的施工位置，建设工业广场，并采用竖井开拓主井、副井和回风井；
[0033]S20：根据周围的水文地质条件，在铝土矿赋存水平面上，开拓与主井相连通的井底车场，同时开拓铝土矿运输大巷并至少延伸至所述铝土矿层的一端，并在所述铝土矿层的另一端通过开拓铝土矿回风巷道与回风井相连通；
[0034]S30：由铝土矿运输大巷上行开拓形成中间运输巷，并延拓至煤矿层；
[0035]S40：根据上部煤层赋存特征与周围的水文地质条件，布置在煤矿层的一侧且沿着
煤矿层的纵向方向延伸开拓并在其横向方向上间隔设置的煤矿运输大巷和煤矿层回风大巷，其中，在所述煤矿运输大巷和所述煤矿层回风大巷之间开拓煤层横向运输大巷将两者相连通；
[0036]S50：在铝土矿层的周围开拓环形阶段运输巷道，其一端与井底车场铝土矿运输大巷相连通，其另一端与所述回风井相连通；
[0037]S60：在铝土矿回风巷道处上行开拓采煤回风斜巷并与煤矿层回风大巷相连通。
[0038]在本专利技术的一个示例中，在步骤S10中，还包括：在靠近主井的位置开拓靠近主井的位置开拓副井。
[0039]在本专利技术的一个示例中，在步骤S20中，开拓铝土矿运输大巷包括：开拓与铝土矿层相连通的综合轨道运输大巷以及开拓与中间运输巷相连通的综合皮带运输大巷。
[0040]在本专利技术的一个示例中，在步骤S30中，由铝土矿运输大巷上行开拓形成中间运输巷包括：
[0041]由综合轨道运输大巷向上开拓并延伸至煤矿层轨道运输大巷形成轨道运输斜巷；
[0042]由综合皮带运输大巷向上开拓并延伸至煤矿层皮带运输大巷形成岩层皮带运输大巷。
[0043]在本专利技术的一个示例中，在步骤S50中，还包括：
[0044]由所述环形阶段运输巷道开拓延伸至岩层皮带运输大巷形成铝土矿皮带运输斜巷。
[0045]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，铝土矿层(200)位于煤矿层(300)的下部，其特征在于，所述开采系统(100)包括：沿着铝土矿层(200)的纵向方向分别布置在其两侧主井(10)、副井(140)和回风井(20)，其中，主井(10)、副井(140)位于同侧且靠近设置，所述主井(10)、所述副井(140)的一端连接至工业广场(30)，其另一端向地下延伸至铝土矿层(200)；所述铝土矿层(200)的一端与所述主井(10)之间通过铝土矿运输大巷(40)相连通，所述铝土矿层(200)的另一端与回风井(20)相连通；布置在煤矿层(300)的一侧且沿着煤矿层(300)的纵向方向延伸并在其横向方向上间隔设置的煤矿运输大巷(50)和煤矿层回风大巷(60)，其中，所述煤矿运输大巷(50)和所述煤矿层回风大巷(60)之间通过煤层横向运输大巷(70)相连通；其中，所述铝土矿运输大巷(40)与所述煤矿运输大巷(50)之间通过中间运输巷(80)相连通；所述回风井(20)与所述煤矿层回风大巷(60)之间通过采煤回风斜巷(160)相连通。2.根据权利要求1所述的煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，其特征在于，所述铝土矿运输大巷(40)包括：综合轨道运输大巷(41)和综合皮带运输大巷(42)，其中，所述综合轨道运输大巷(41)适于分别与所述铝土矿层(200)、所述煤矿层(300)相连通；其中，所述综合皮带运输大巷(42)适于分别与所述铝土矿层(200)、所述煤矿层(300)相连通。3.根据权利要求2所述的煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，其特征在于，所述煤矿运输大巷(50)包括：煤矿层轨道运输大巷(51)和煤矿层皮带运输大巷(52)，其中，所述煤矿层轨道运输大巷(51)通过轨道运输斜巷(81)与所述综合轨道运输大巷(41)相连通；其中，所述煤矿层皮带运输大巷(52)通过岩层皮带运输大巷(82)与所述综合皮带运输大巷(42)相连通；其中，所述轨道运输斜巷(81)与所述岩层皮带运输大巷(82)形成所述中间运输巷(80)。4.根据权利要求3所述的煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，其特征在于，还包括：铝土矿皮带运输斜巷(90)，其一端与所述铝土矿层(200)相连通，其另一端与所述岩层皮带运输大巷(82)相连通。5.根据权利要求1所述的煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，其特征在于，还包括：井底车场(110)；其形成在所述主井(10)周围，且与所述铝土矿运输大巷(40)相连通。6.根据权利要求1所述的煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，其特征在于，还包括：井底煤仓(120)和井底铝土矿仓(130)，两者均为一端与井底车场(110)相连通，另一端与主井(10)相连通，分别用于对煤矿和铝土矿起到缓冲中转的作用。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴龙，黄炳香，韩晓克，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：