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专利号: 2021101422104
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种露天矿端帮薄煤层枝状倒退式硐采方法,其特征在于,包括主平硐(5)开拓及采运设备布置、二级平硐(8)布置、煤炭采运、设备移设、采后填充和封堵主平硐(5)等环节,具体如下:

S1:将露天矿端帮压煤沿着露天矿推进方向每隔80‑100m划分为若干回收采区,在露天矿工作帮(2)开采过程中遇到端帮薄煤层(1)时,待端帮薄煤层(1)初次暴露宽度达到5m后,从露天矿端帮(3)露煤位置开始,采用遥控的连续采煤机(6)沿着煤层底板向露天矿边界方向开凿主平硐(5),主平硐(5)切面为半圆拱形,半径与被开采的薄煤层平均厚度相同,在主平硐(5)内布置底部增加移动式履带的带式输送机,即自移式带式输送机(7),主平硐掘进过程中采出的原煤由自移式带式输送机(7)运出至主平硐(5)外;

S2:主平硐(5)掘进至距离露天矿边界40m时,停止掘进,接着继续在主平硐(5)两侧位置向其斜前方向开始掘进二级平硐(8),二级平硐(8)与主平硐(5)大小及形状相同,当二级平硐(8)掘进至露天矿边界时或者掘进至回收采区边界(13)时停止施工;

位于主平硐(5)两侧且成倾斜角度的二级平硐(8),其洞口在主平硐(5)两侧交替布置,各二级平硐(8)的洞口中心间距为10‑25m,且随着主平硐沿掘进方向的推进,二级平硐(8)洞口之间的间距逐渐变小,即二级平硐(8)开采的越来越密;每个二级平硐(8)内独立布置一套连续采煤机(6)及自移式带式输送机(7),二级平硐(8)与主平硐(5)内的多组自移式带式输送机(7)相互搭接;

S3:遥控的连续采煤机(6)负责采煤,二级平硐(8)内的自移式带式输送机(7)将采掘的煤炭运输至主平硐(5)内的自移式带式输送机(7),并由其运到主平硐(5)外;

S4:一条二级平硐(8)采掘结束后,将其内的连续采煤机(6)和自移式带式输送机(7)撤出,在第一条二级平硐(8)洞口靠近主平硐(5)洞口一侧布置下一条二级平硐(8);在主平硐(5)的两侧,左右交替布置二级平硐(8),以后依此类推布置后续的二级平硐(8);每一条二级平硐(8)结束开采后,主平硐(5)内的自移式带式输送机(7)的机尾收缩,缩短整机长度;

S5:完成主平硐(5)掘进后在其中布置水砂输送系统(9),待每一条二级平硐(8)采掘完毕,且将连续采煤机(6)和自移式带式输送机(7)撤出后,水砂输送系统(9)将水砂输送至该二级平硐(8),实现对此二级平硐(8)的填充,水砂中的水分顺着二级平硐(9)倒流汇总至主平硐(5),并由主平硐(5)内的抽水系统抽出;同时填充该阶段的主平硐(5)采空区,主平硐(5)每填充40‑50m,设置一堵密闭墙,保证填充物料将采空区填充密实从而对回采硐顶板起到有效支撑作用,同时将填充后的采空区与正在开采作业的区域彻底分割,增强作业安全性;各条二级平硐(8)交替布置,形成枝状二级平硐(8)布置形式,实现对端帮煤炭的倒退式开采,各条二级平硐(8)之间的留煤柱(11)不再进行开采,用于保持稳定;

S6:露天矿排土平台(10)推进至主平硐(5)洞口时,主平硐(5)内的自移式带式输送机(7)不再依靠机尾收缩减少长度,而是直接使用底部履带车将带式输送机整体逐步退出主平硐(5);自移式带式输送机(7)整体完全退出主平硐(5)后,标志该回收采区的端帮压煤采掘完成,接着采用混凝土墙封堵主平硐(5)的洞口,并迅速推进露天矿排土平台(10),采用露天矿剥离物对该段采空区进行加强覆盖以确保露天矿端帮边坡稳定;循环上述工程,再开采与第一采区(12.1)相邻的第二采区(12.2)和第三采区(12.3)等,顺序依次实现对端帮薄煤层(1)的连续回收。

2.根据权利要求1所述的露天矿端帮薄煤层枝状倒退式硐采方法,其特征在于,步骤S1中主平硐(5)在掘进方向沿着煤层底板向下倾斜1‑3°。

3.根据权利要求1所述的露天矿端帮薄煤层枝状倒退式硐采方法,其特征在于,步骤S2中二级平硐(8)沿着掘进方向,设置为向上倾斜1‑3°。

4.根据权利要求1所述的露天矿端帮薄煤层枝状倒退式硐采方法,其特征在于,步骤S2中的二级平硐(8)与主平硐(5)的夹角设置为45°‑60°。