專利名稱：回收露天煤礦終幫上煤的采煤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦開采技術(shù)，特別指回收露天煤礦終幫上煤的采煤方法。
背景技術(shù)：
露天煤礦開采方式是將復(fù)蓋于煤層上面厚度達(dá)幾十米至幾百米的表土和巖石剝離物搬運(yùn)到外排土場，這樣即形成了采掘場，而采掘場四周自然形成了階梯式的邊坡。邊坡的穩(wěn)定角度一般在二十幾度至三十幾度。露天煤礦建設(shè)完成后，采掘場的四個邊坡分別為非工作幫邊坡與工作幫邊坡和兩個端幫邊坡。露天煤礦最終開采境界的確定有地表境界與坑底境界，地表境界的面積遠(yuǎn)大于坑底境界的面積，這部分大于面積的礦田正是處于露天煤礦的終幫上，屬正常的不可采礦田。對于露天煤礦終幫上損失的煤炭資源則屬于正常合理的開采損失。目前，全國露天煤礦中，每年這部分煤炭資源的損失量就高達(dá)上億噸。如何將這部分不可再生的煤炭資源回收，最大限度的挖掘利用這些煤炭資源是露天煤礦開采的 現(xiàn)實問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種回收露天煤礦終幫上煤的采煤方法，這種采煤方法是在露天煤礦終幫上沿著煤層傾斜方向掘進(jìn)煤巷道，各煤巷道之間留設(shè)煤柱以確保安全，采煤采用遠(yuǎn)程控制、導(dǎo)航定位、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的完全自動化操作的掘進(jìn)機(jī)——膠帶輸送機(jī)采煤エ藝，實現(xiàn)了形成煤巷道中無人的全部安全采煤過程。本采煤方法可將上述露天煤礦終幫上損失的煤炭資源回收60 80%。本采煤方法適用于露天煤礦終幫上煤層厚度大于2m ;煤層頂板是較穩(wěn)定的巖石；煤層間距不小于5m ;—般煤層傾角小于10°即可實現(xiàn)內(nèi)排土條件的露天煤礦。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題由如下方案來實現(xiàn)回收露天煤礦終幫上煤的采煤方法，其特征是露天煤礦建成后，在露天煤礦的非工作幫終幫與緊鄰的兩個端幫終幫上存留的煤層中，沿著煤層的傾斜方向掘進(jìn)ー個寬2 4m、高2 7m，深到礦田地表境界即礦權(quán)界長50 IOOm的第一個直線形煤巷道(I)，再并排掘進(jìn)與煤巷道(I)相同幾何參數(shù)的第二個直線形煤巷道(2)，以此類推并排掘進(jìn)第η個直線形煤巷道(η)，各煤巷道之間留有3. 3 6m寬的煤柱，在掘進(jìn)煤巷道(2)的同時，在煤巷道(I)中心線的階梯頂部打垂直鉆孔，鉆孔的直徑為150 300mm，鉆孔的深度為打透煤巷道(I)頂部為止，當(dāng)?shù)谝粋€鉆孔完成后，繼續(xù)打第二個鉆孔，鉆孔與鉆孔的間距為2. 5 9m，并在中心線上，同時用剝離物半封閉煤巷道
(I)的洞ロ，再從第一個鉆孔往煤巷道(I)里注沙漿，第一個鉆孔里注滿沙漿后繼續(xù)往第二個鉆孔里注沙漿，沙漿注滿煤巷道(I)，用同樣的方法直至將煤巷道(η)注滿沙漿為止，這時注滿沙漿的煤巷道(I)已存留了 I至2個月時間，接著在已注滿沙漿的煤巷道(I)與已注滿沙漿的煤巷道⑵之間的煤柱中掘進(jìn)與煤巷道⑴相同幾何參數(shù)的煤巷道(1+1)，煤巷道(1+1)與煤巷道(I)、煤巷道(2)之間留出I I. 5m寬的煤柱，所述煤巷道(1+1)完成后，應(yīng)立即雷同煤巷道(I)在煤巷道(1+1)的頂部打鉆孔，半封閉洞ロ，注滿沙漿，及時在煤巷道(I)、煤巷道(1+1)、煤巷道(2)的洞口前排棄剝離物并形成內(nèi)排土場，以此類推掘進(jìn)相同幾何參數(shù)的煤巷道(2+2)并進(jìn)行頂部打鉆孔，半封閉洞ロ，注滿沙漿至煤巷道(n+n)，露天煤礦開采終了吋，回收露天煤礦終幫上煤炭資源即結(jié)束?；厥章短烀旱V終幫的采煤方法采用掘進(jìn)機(jī)——膠帶輸送機(jī)采煤エ藝進(jìn)行掘進(jìn)采煤。掘進(jìn)機(jī)——膠帶輸送機(jī)的操作系統(tǒng)全部采用遠(yuǎn)程控制技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控技術(shù)有效結(jié)合在一起進(jìn)行采煤，實現(xiàn)了各煤巷道形成過程中，煤巷道內(nèi)完全在無人狀態(tài)下掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭安全的自動上下、左右、前進(jìn)、后退、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)切割煤層，膠帶輸送機(jī)自動向外輸送煤炭。操作人員坐在煤巷道外部設(shè)置 的監(jiān)控室視屏前清楚的可見掘進(jìn)機(jī)——膠帶輸送機(jī)工作的情況及煤巷道的壓カ情況，并適時進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、導(dǎo)航定位操作。本發(fā)明的優(yōu)點I、在掘進(jìn)煤巷道的過程中，動カ為電源，機(jī)械化、自動化程度高，采用安全的采煤方法，煤巷道內(nèi)無人，提高了勞動生產(chǎn)率。2、投資少，回收期短，提高了露天煤礦的可采儲量，回收不可再生的煤炭資源。3、降低了露天煤礦的生產(chǎn)剝采比，擴(kuò)大了露天煤礦的開采范圍，實現(xiàn)了高效低炭環(huán)保的生產(chǎn)過程。4、回收露天煤礦終幫上的煤炭資源不需要再征用土地。


圖I是露天煤礦及終幫的平面示意圖。圖2是圖I的A-A剖面圖。圖3是圖I的B-B剖面圖。圖4是煤巷道(I)、煤巷道(1+1)、煤巷道(2)至煤巷道(η)的主視示意圖。圖5是圖4的俯視示意圖。
具體實施例方式如圖I-圖3所示，露天煤礦建成后，在露天煤礦的非工作幫終幫上與緊鄰的兩個端幫終幫上存留有煤層。如圖I、圖4所示，本采煤方法是沿著終幫存留煤層的傾斜方向掘進(jìn)ー個ロ寬4m、高6m，深到礦田地表境界即礦權(quán)界約80m的第一個直線形煤巷道(I)，再并排掘進(jìn)與煤巷道(I)相同幾何參數(shù)的第二個直線形煤巷道(2)，以此類推并排掘進(jìn)第η個直線形煤巷道(η)，各煤巷道之間留有6m寬的煤柱。如圖5所示，在掘進(jìn)煤巷道(2)的同吋，在煤巷道(I)中心線的階梯頂部用穿孔機(jī)打垂直鉆孔，鉆孔的直徑為150mm，鉆孔的深度為打透煤巷道(I)頂部為止，當(dāng)?shù)谝粋€鉆孔完成后，穿孔機(jī)繼續(xù)打第二個鉆孔，鉆孔與鉆孔的間距為7m，并在中心線上。同時用剝離物半封閉煤巷道⑴的洞ロ，由注沙漿機(jī)從第一個鉆孔往煤巷道(I)里注沙漿，第一個鉆孔里注滿沙漿后繼續(xù)往第二個鉆孔里注沙漿，直到煤巷道(I)注滿沙漿。用同樣的方法直至將煤巷道(η)注滿沙漿為止，這時注滿沙漿的煤巷道(I)已存留了 I至2個月時間，接著在已注滿沙漿的煤巷道(I)與已注滿沙漿的第二個煤巷道(2)之間的煤柱中掘進(jìn)與第一個煤巷道(I)相同幾何參數(shù)的煤巷道(1+1)，煤巷道(1+1)與煤巷道(I)、煤巷道(2)之間留出Im寬的煤柱。煤巷道(1+1)完成后，應(yīng)立即雷同煤巷道⑴打鉆孔，半封閉洞ロ，注滿沙衆(zhòng)，及時在煤巷道(I)、煤巷道(1+1)、煤巷道⑵的洞口前排棄剝離物并形成內(nèi)排土場，以此類推掘進(jìn)相同幾何參數(shù)的煤巷道(2+2)并進(jìn)行打鉆，半封閉洞ロ，注滿沙漿至煤巷道(n+n)。露天煤礦開采終了吋，回收露天煤礦終幫上煤炭資源即結(jié)束?！?br> 權(quán)利要求
1.回收露天煤礦終幫上煤的采煤方法，其特征是露天煤礦建成后，在露天煤礦的非工作幫終幫與緊鄰的兩個端幫終幫上存留的煤層中，沿著煤層的傾斜方向掘進(jìn)ー個寬2 4m、高2 7m，深到礦田地表境界即礦權(quán)界長50 IOOm的第一個直線形煤巷道(I)，再并排掘進(jìn)與煤巷道(I)相同幾何參數(shù)的第二個直線形煤巷道(2)，以此類推并排掘進(jìn)第n個直線形煤巷道(n)，各煤巷道之間留有3. 3 6m寬的煤柱，在掘進(jìn)煤巷道(2)的同時，在煤巷道(I)中心線的階梯頂部打垂直鉆孔，鉆孔的直徑為150 300mm，鉆孔的深度為打透煤巷道(I)頂部為止，當(dāng)?shù)谝粋€鉆孔完成后，繼續(xù)打第二個鉆孔，鉆孔與鉆孔的間距為2. 5 9m，并在中心線上，同時用剝離物半封閉煤巷道(I)的洞ロ，再從第一個鉆孔往煤巷道(I)里注沙漿，第一個鉆孔里注滿沙漿后繼續(xù)往第二個鉆孔里注沙漿，沙漿注滿煤巷道(I)，用同樣的方法直至將煤巷道(n)注滿沙漿為止，這時注滿沙漿的煤巷道(I)已存留了 I至2個月時間，接著在已注滿沙漿的煤巷道⑴與已注滿沙漿的煤巷道⑵之間的煤柱中掘進(jìn)與煤巷道⑴相同幾何參數(shù)的煤巷道(1+1)，煤巷道(1+1)與煤巷道(I)、煤巷道⑵之間留出I I. 5m寬的煤柱，所述煤巷道(1+1)完成后，應(yīng)立即雷同煤巷道⑴在煤巷道(1+1)的 頂部打鉆孔，半封閉洞ロ，注滿沙漿，及時在煤巷道(I)、煤巷道(1+1)、煤巷道⑵的洞口前排棄剝離物并形成內(nèi)排土場，以此類推掘進(jìn)相同幾何參數(shù)的煤巷道(2+2)并進(jìn)行頂部打鉆孔，半封閉洞ロ，注滿沙漿至煤巷道(n+n)，露天煤礦開采終了吋，回收露天煤礦終幫上煤炭資源即結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種回收露天煤礦終幫上煤的采煤方法，在露天煤礦建成時，開始在非工作幫終幫上與緊鄰的兩個端幫終幫上存留的煤層中，沿著煤層的傾斜方向掘進(jìn)一個煤巷道1，再并排掘進(jìn)與煤巷道1相同幾何參數(shù)的煤巷道2，以此類推并排掘進(jìn)煤巷道n，各煤巷道之間留有煤柱。在采空的煤巷道頂部打鉆孔，從鉆孔往煤巷道里注沙漿，兩相鄰的煤巷道注滿沙漿后，再在上述煤柱上掘進(jìn)煤巷道，其煤巷道的幾何參數(shù)同前，并留較窄的煤柱，回收露天煤礦終幫上煤炭即結(jié)束。本采煤方法降低了露天煤礦的生產(chǎn)剝采比，回收期短，擴(kuò)大了露天煤礦的開采范圍和可采儲量，回收了不可再生的煤炭資源，并實現(xiàn)了高效低炭環(huán)保的生產(chǎn)過程。
文檔編號E21C47/02GK102733809SQ20121017964
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者全亞鵬, 全繼鋒, 孟建華, 尹剛, 張貴田, 王樹榮, 閆林, 阿日賓 申請人:閆林