一种生态减损型露天煤矿开采工艺制造技术

本发明专利技术公开的一种生态减损型露天煤矿开采工艺，涉及露天煤矿开采技术领域。包括以下步骤：首先，确定煤层上覆岩层的相关赋存参数；然后，确定待剥离物存放地点，并对地表土层与岩层先后剥离后分别堆放；接着，对煤层进行开采，开采后的原煤层区域回填外排的废岩，内排后的剥离物按实际的地层赋存顺序在后方采空区对应层位进行堆放并压实；最后，将地表土层剥离物分别覆盖在矿坑地表以及外排土场剩余的废岩表层，并进行养分测试。本发明专利技术中露天开采的影响区域表层仍是原有的地表土层，不用进行地表废岩土壤化，降低了开采后生态修复的工程量和难度，节约生态修复投入；同时，实现内排后采空区是按照原有地层赋存顺序进行回填的，有利于生态恢复。有利于生态恢复。有利于生态恢复。

【技术实现步骤摘要】
一种生态减损型露天煤矿开采工艺


[0001]本专利技术涉及露天煤矿开采
，具体涉及一种生态减损型露天煤矿开采工艺。

技术介绍

[0002]露天煤矿开采与井工开采相比主要缺点是需要剥离煤层之上的覆盖物，覆盖物的一部分或是全部需要排放在露天开采境界之外，将压占大量土地，且需要相应的运费。同时，无序堆放的覆盖物后期需要投入大量资金进行修复，以减小对矿区生态环境的负面影响。
[0003]针对上述问题，公开号为CN103470262A的中国专利专利技术公开了一种露天煤田近水平矿床倒堆内排的开采方法，包括(1)将露天矿划分为若干个开采区，开采第一条区的剥离物，堆放于露天开采境界外；(2)剥离台阶可分为一个台阶开采，或者可分为多个台阶开采；(3)当第一条区揭露出的矿床开采完毕之后，第二条区的剥离物排放于第一条区的采空区内，开采出来的矿产经设于沟道两侧或条区中部的出入沟运输通道运出采场之外。虽然大部分剥离物排放于采空区内，节省了外排土场占地，但是对于内外排土区域需要投入大量资金进行较大难度的生态修复。
[0004]公开号为CN111448867A的中国专利技术专利公开了一种基于露天煤矿排岩场土地复垦废岩土壤化的方法，包括在评估计算露天煤矿可采煤层之上不同沉积岩的岩性差异及空间分布的基础上，进行错台开挖、分类剥离可采煤层之上的不同类型的岩石(废岩)，将废岩分类转运、堆积在排岩场(排土场)的不同位置，分层压实，表层堆积露天煤矿自身存在的风化煤、碳质页岩、页岩、泥岩等，代替土地复垦用的土壤，与矿山职工厨余生活垃圾混合发酵营养化、有机化，完成废岩土壤化的技术方法。虽然在一定程度上能实现废岩土壤化、废岩资源化、职工生活垃圾无害化的处理，但是需要投入很大的修复资金。
[0005]综上所述，现有的对露天开采区域及其外排压占区域进行土壤化修复的方法费用过高，难度过大，对地表生态环境的影响也较大，不利于生态恢复。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本专利技术公开的一种生态减损型露天煤矿开采工艺，从露天开采工艺方面考虑，将剥离物按照原有的地层赋存顺序内排或是回填，则最上方将是原有的地表土层，能最大程度上减小对生态环境的影响以及后期的修复难度，降低后期生态修复的费用。
[0007]根据本专利技术的目的提出的一种生态减损型露天煤矿开采工艺，包括以下步骤：
[0008]步骤一：根据地质勘探资料，确定包括岩性和厚度在内的煤层上覆岩层的相关赋存参数。
[0009]步骤二：确定待剥离物地表土层与岩层的存放地点。
[0010]步骤三：对地表土层与岩层先后剥离后分别堆放于指定的存放地点；地表土层剥
离物单独堆放，岩层剥离出的废岩按剥离顺序依次由下向上进行堆放并进行压实。
[0011]步骤四：对煤层进行开采，开采后的煤层区域回填外排的废岩。
[0012]步骤五：随煤层开采方向继续剥离地表土层与岩层，并将剥离物按实际的地层赋存顺序在后方采空区对应层位进行堆放并压实。
[0013]步骤六：重复步骤四、五直至开采完毕。
[0014]步骤七：将单独堆放的地表土层剥离物分别覆盖在矿坑地表以及外排土场剩余的废岩表层，并进行适当的压实。
[0015]步骤八：对外排废岩表层和矿坑地表进行取样和养分测试，根据测试结果进行适当的修复，并筛选适生植物进行种植。
[0016]与现有技术相比，本专利技术公开的一种生态减损型露天煤矿开采工艺的优点是：
[0017]本专利技术中露天开采的影响区域表层仍是原有的地表土层，不用进行地表废岩土壤化，降低了开采后生态修复的工程量和难度，节约生态修复投入。同时，实现内排后采空区是按照原有地层赋存顺序进行回填的，有利于生态恢复。
附图说明
[0018]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他附图。
[0019]图1为未开采前地层分布示意图。
[0020]图2为露天开采投产时示意图。
[0021]图3为露天开采实现内排时开采工艺示意图。
[0022]图4为矿坑和外排土场修复示意图。
[0023]图中的数字或字母所代表的名称为：
[0024]1‑
地表土层；1
‑1‑
内排地表土层剥离段；1
‑2‑
内排地表土层回填段；2、3
‑
岩层；2
‑
1、3
‑1‑
内排岩层剥离段；2
‑
2、3
‑2‑
内排岩层回填段；4
‑
煤层；4
‑1‑
煤层开采块段；5
‑
废岩；6
‑
地表土层剥离物。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做简要说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0026]图1
‑
图4示出了本专利技术较佳的实施例，对其进行了详细的剖析。
[0027]如图1
‑
4所示的一种生态减损型露天煤矿开采工艺，包括以下步骤：
[0028]步骤一：根据地质勘探资料，确定包括岩性和厚度在内的煤层4上覆岩层2、3的相关赋存参数。
[0029]步骤二：确定待剥离物地表土层1与岩层2、3的存放地点，即外排土场。
[0030]步骤三：如图2所示，对地表土层1与岩层2、3先后剥离后分别堆放于指定的存放地点；地表土层剥离物6单独堆放，岩层2、3剥离出的废岩5按剥离顺序依次由下向上进行堆放
并进行压实。
[0031]步骤四：如图3所示，对煤层开采段4
‑
1进行开采，开采后的煤层4区域回填外排的废岩5。
[0032]步骤五：随煤层4开采方向继续剥离地表土层1与岩层2、3，剥离顺序从上至下，形成内排地表土层剥离段1
‑
1和内排岩层剥离段2
‑
1、3
‑
1，并将剥离物依次按实际的地层赋存顺序在后方采空区对应层位进行堆放并压实，形成内排地表土层回填段1
‑
2和内排岩层回填段2
‑
2、3
‑
2。
[0033]步骤六：重复步骤四、五直至开采完毕。
[0034]步骤七：如图4所示，将单独堆放的地表土层剥离物6分别覆盖在矿坑地表以及外排土场剩余的废岩5表层，并进行适当的压实，以利于地表生态的修复。
[0035]步骤八：对外排废岩5表层和矿坑地表进行取样和养分测试，根据测试结果进行适当的修复，并筛选适生植物进行种植。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生态减损型露天煤矿开采工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：根据地质勘探资料，确定包括岩性和厚度在内的煤层(4)上覆岩层(2、3)的相关赋存参数；步骤二：确定待剥离物地表土层(1)与岩层(2、3)的存放地点；步骤三：对地表土层(1)与岩层(2、3)先后剥离后分别堆放于指定的存放地点；地表土层剥离物(6)单独堆放，岩层(2、3)剥离出的废岩(5)按剥离顺序依次由下向上进行堆放并进行压实；步骤四：对煤层(4)进行开采，开采后的煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李全生，徐祝贺，陈树召，赵勇强，张国军，刘勇，张润廷，张周爱，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院国能宝日希勒能源有限公司中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：