[发明专利]一种过无煤区的露天煤矿留岛搭桥开采方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿开采领域，具体涉及一种过无煤区的露天煤矿留岛搭桥开采方法。

背景技术

露天开采境界是露天矿场开采终了时形成的空间轮廓，当开采境界内出现陷落柱、无煤区等复杂地质构造时，会导致煤层不连续、局部不可采，因此需要减少开采时的无效剥离量。

在不改变开采程序的前提下，传统控制剥采比的方法是调整穿孔、爆破、采装与运输和排岩时的开采参数，该方法将无效剥离量分摊到各个不同开采时期，并没有真正意义上减少无效剥离量。而使用单斗-卡车的间断开采工艺进行内排运输时，通常采用单环内排或双环内排方式，由于汽车运输距离大，运输成本高，极大的影响了露天开采经济效益。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种过无煤区的露天煤矿留岛搭桥开采方法，目的是减少煤矿田内无效剥离量、减小卡车运距并降低运输成本。

实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行：

（1）煤矿开采过程中，当露天煤矿采场的工作帮推进至无煤区时，无煤区将工作帮分为两部分，工作帮预留出岛体空间，以煤层底板等高线中的无煤区边界作为留岛搭桥中岛体的底部境界，岛体的台阶高度与工作帮台阶高度保持一致，岛体运输平盘宽度满足卡车双车道运输宽度，岛体的最终帮坡角根据矿山矿岩的物理力学指标计算确定； 

（2）然后继续推进工作帮至无煤区，形成步骤（1）中确定的孤立的采场岛体，在采场岛体与内排土场之间搭接岛后运输排土桥；

（3）随着工作帮逐渐跨越采场岛体，内排土场向前跟进，岛后运输排土桥逐渐缩短，工作帮工作线部分滞后剥离，并形成岛前运输排土桥，此时采场被岛前运输排土桥分成两个区域，采场的内排运输方式变为双区双环内排运输方式；

（4）最终工作帮和内排土场继续发展通过无煤区，当露天煤矿内排土场的最下一台阶坡底线与孤岛沿工作帮方向的坡底线平行时，将岛前运输排土桥拆除，然后继续向工作帮推进方向进行开采。

其中，所述的岛后运输排土桥和岛前运输排土桥的基底宽度与无煤区的纵向宽度一致，台阶数≤3，其桥面宽度满足排土运输时自卸卡车的运输宽度。

所述的岛前运输排土桥的拆除方式为前进式拆桥或后退式拆桥。

本发明中还包括一个特例，即当无煤区靠近一侧端帮，岛体靠近端帮一侧的生产剥采比大于经济剥采比，则采用局部压煤、避让无煤区的方式开采，即留半岛开采方案，当采场工作帮推进至半岛边界时，局部压煤可由端帮采煤机采出；为满足运输、排土要求，岛体与端帮之间可采用明堑沟开采方式，不再需要搭桥。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

（1）采场留岛，减少了境界内无效剥离量，降低生产剥采比，降低采剥费用；

（2）采场留岛，可以节省大量外排土场占地；采场留岛内排土场跟进后，可实现内排土场与孤岛快速复垦，对露天矿山环境干扰小；

（3）合理布置内排土场与岛体之间的运输排土桥，能够有效降缩短离物运距，节省运输成本；

（4）由于运输排土桥建立在无煤区之后，不压煤。因此，运输排土桥在使用周期中不存在二次剥离的问题。

本发明的露天煤矿采用中心留岛开采方法，降低了露天开采境界内无效剥离量，减少了采场开采扰动，减少外排征地，中心孤岛与内排土场之间搭接运输排土桥能够有效缩短剥离运距降低运行成本，提高矿山经济效益。

附图说明

图1是本发明的过无煤区的露天煤矿留岛搭桥开采总体结构示意图；

其中：1：工作帮；2：岛前运输排土桥；3：采场岛体；4：岛后运输排土桥；5：内排土场；6：端帮；虚线部分代表无煤区范围；

图2是图1中岛前运输排土桥和岛后运输排土桥的横断面图；

其中：B_n：运输排土桥基底的宽度；B₂：运输排土桥第二级台阶宽度；B₁：运输排土桥第一级台阶宽度；B₀：运输排土桥桥面宽度；H：运输排土桥台阶高度；d：运输排土桥台阶平盘宽度；α：运输排土桥台阶坡面角；

图3是本发明实施例中形成采场岛体与岛后运输排土桥的衍变过程示意图；

其顺序为：（a）→（b）→（c）→（d）；

图4是本发明实施例中形成岛前运输排土桥与拆桥的衍变过程示意图；

其顺序为：（e）→（f）→（g）→（h）；

图5是本发明实施例中拆桥方式示意图；

其中：（i）为前进式拆桥；（j）为后退式拆桥。

具体实施方式