[发明专利]开采露天矿边帮压覆矿产的新方法

说明书

本发明提供了一种开采露天矿边帮压覆矿产的新方法，包括：将露天矿边帮压覆矿产的各矿层沿着矿体的倾向或走向按设定宽度和高度划分为若干个直线型采硐，并依次编号；利用开采设备先开采奇数采硐或偶数采硐，各奇数采硐或偶数采硐之间保留偶数采硐或奇数采硐作为矿柱，且对奇数采硐或偶数采硐实行采‑充平行作业，在满足充填作业空间后对已采采硐依次充填；当两相邻采硐内的充填物凝固后，再开采该两相邻采硐之间的采硐，且对后开采的采硐也实行采‑充平行作业，直至各矿层及厚矿体多分层的开采充填完毕。本发明提供的该开采方法，提高了对边帮的支撑强度，减小了边帮坍塌和滑坡的风险，且矿产回收率高，并减少对大气、土壤等环境的污染。

技术领域

本发明涉及一种开采露天矿边帮压覆矿产的新方法，属于矿产开采技术领域，更具体而言，涉及采用机械化开采设备开采露天矿边帮压覆矿产的方法。

背景技术

如图1-图3所示，露天矿山开采时在采坑5的推进方向(图1中箭头所示方向)的后方形成非工作帮13，在正常推进过程中采坑5推进方向的两侧形成端帮12，在采坑5推进方向的前方形成终帮11；露天矿山开采的过程中在采坑5四周形成上述的非工作帮13、端帮12和终帮11统称为边帮1。

目前，露天矿山的开采因存在上述的边帮，导致边帮下压覆的矿产得不到开采、损失矿产资源量巨大，就一座露天矿山而言，露天矿山开采损失资源量占整个露天矿山的25％-30％不等；就露天煤矿而言，每年全国边帮压覆未开采损失的煤矿资源量就高达1亿吨以上。

露天矿山剥离出的矿石中含有大量矸石，这些矸石一般排弃至排渣场，由于未经过处理，长时间的露天堆放会产生大量氨、硫化物等有害气体，污染水源、土壤和周围空气，且有些边帮下压覆的矿产资源极易发火自燃，造成大气、环境污染。

如何将边帮压覆矿产进行回收再利用，如何将矸石进行合理的处置，如何避免边帮压覆矿产发火自燃减小对环境的污染等，是露天矿山开采面临的现实问题。

为解决上述问题，中国ZL201210179645.7号、名称为“回收露天煤矿终帮上煤的采煤方法”的专利，给出了一种回收露天煤矿终帮压覆煤矿的采煤方法。具体来说，该回收露天煤矿终帮上煤的采煤方法，适用于露天煤矿终帮上煤层厚度大于2m；煤层顶板是较稳定的岩石；煤层间距不小于5m；煤层倾角小于10°，可实现内排土条件的露天煤矿，露天煤矿建成后，在露天煤矿的非工作帮、终帮与紧邻的两个端帮终帮上存留的煤层中，如图4所示，沿着煤层的倾斜方向掘进一个宽2～4m、高2～ 7m，深到矿田地表境界即矿权界长50～100m的第一个直线形煤巷道 21，再并排掘进与第一个直线形煤巷道相同几何参数的第二个直线形煤巷道22，以此类推并排掘进第三个直线形煤巷道23，各煤巷道之间留有 3.3～6m宽的煤柱，在掘进第二个直线形煤巷道22的同时，如图5所示，在第一个直线形煤巷道21中心线的阶梯顶部打垂直钻孔3，钻孔3 的直径为150～300mm，钻孔3的深度为打透第一个直线形煤巷道21顶部为止，当第一个钻孔31完成后，继续打第二个钻孔32，钻孔与钻孔的间距为2.5～9m，并在中心线上，同时用剥离物半封闭第一个直线形煤巷道21的硐口，再从第一个钻孔31往第一个直线形煤巷道21里注沙浆，第一个钻孔31里注满沙浆后继续往第二个钻孔32里注沙浆，沙浆注满第一个直线形煤巷道21，用同样的方法直至将第三个直线形煤巷道23注满沙浆为止，这时注满沙浆的第一个直线形煤巷道21已存留了1至2个月时间，接着在已注满沙浆的第一个直线形煤巷道21与已注满沙浆的第二个直线形煤巷道22之间的煤柱中掘进与第一个直线形煤巷道21相同几何参数的第四个直线形煤巷道24，第四个直线形煤巷道24与第一个直线形煤巷道21、第二个直线形煤巷道22之间留出1～1.5m宽的煤柱4，所述第四个直线形煤巷道24完成后，应立即类同第一个直线形煤巷道21在第四个直线形煤巷道24的顶部打钻孔3，半封闭硐口，注满沙浆，及时在第一个直线形煤巷道21、第四个直线形煤巷道24、第二个直线形煤巷道 22的硐口前排弃剥离物并形成内排土场，以此类推掘进相同几何参数的第五个直线形煤巷道25，并进行顶部打钻孔3，半封闭硐口，注满沙浆，第五个直线形煤巷道25位于第二个直线形煤巷道22与第三个直线形煤巷道23中间，露天煤矿开采终了时，回收露天煤矿终帮上煤炭资源即结束。