[发明专利]煤与煤系共生铝土矿协调开采系统及其上行开拓延伸方法

说明书

本发明公开了一种煤与煤系共生铝土矿协调开采系统及其上行开拓延伸方法，铝土矿层位于煤的下端，开采系统包括：主井、副井和回风井；铝土矿层的一端与主井之间通过铝土矿运输大巷相连通，另一端与回风井相连通；布置在煤矿层的一侧煤矿运输大巷和煤矿层回风大巷；其中，铝土矿运输大巷与煤矿运输大巷之间通过中间运输巷相连通；回风井与煤矿层回风大巷之间通过采煤回风斜巷相连通；该开拓延伸方法采用轨道运输斜巷与岩层皮带运输大巷方式上行延伸至上部煤矿层，形成新的煤矿床开采水平；充分利用原有的铝土矿主、副井和提升系统，使得煤矿与铝土矿的提升运输互不干扰，保证铝土矿和煤矿的协调开采。

技术领域

本发明涉及矿山开采技术领域，尤其涉及一种煤与煤系共生铝土矿协调开采系统及其上行开拓延伸方法。

背景技术

铝是现代工业的重要原材料之一，对于国民经济的发展具有十分重大的意义。铝的产量和消耗量仅次于钢铁，在所有金属中排名第二。目前，我国的浅覆盖区铝土矿勘查基本完成，浅层铝土矿资源已经日渐匮乏。近年来，随着煤系共伴生矿产理念的提出，人们发现煤系共伴生铝土矿资源储量丰富，尤其以上煤下铝的赋存形式较为常见，越来越多的煤下铝土矿成为获取高质量铝土资源的新途径。

当前绝大部分煤下铝土资源的开发选择新建矿井，开采成本较高。且先前开发的资源在开采过程中会产生地质扰动，极有可能影响后面待开发资源的赋存稳定性，甚至破坏其开采条件，造成资源的浪费。例如下部铝土矿的开采会导致顶板垮落松动，对煤层底板的稳定性产生影响，增大煤层开采的难度。

煤矿和铝土矿同样作为井工矿山，有着许多相同点，这使得同时开发两者成为一种可能。在上煤下铝的资源赋存条件下，可以基于铝土矿开采系统上行开采煤炭资源。两者在协调开采期间互相进行超前探测，共享地质资料，相辅相成，可以有效解决传统煤与煤系共生铝土矿单独开采面临的相互影响矛盾。

发明内容

本方案针对上文提出的问题和需求，提出一种煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，由于采取了如下技术特征而能够实现上述技术目的，并带来其他多项技术效果。

根据本发明第一方面的一种煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，铝土矿层位于煤矿层的下部，所述开采系统包括：

沿着铝土矿的纵向方向分别布置在其两侧主井、副井和回风井，其中，主井、副井位于同侧且相近设置，所述主井、所述副井的一端连接至工业广场，其另一端向地下延伸至铝土矿层；所述铝土矿层的一端与所述主井之间通过铝土矿运输大巷相连通，所述铝土矿层的另一端与回风井相连通；

布置在煤矿层的一侧且沿着煤矿层的纵向方向延伸并在其横向方向上间隔设置的煤矿运输大巷和煤矿层回风大巷，其中，所述煤矿运输大巷和所述煤矿层回风大巷之间通过煤层横向运输大巷相连通；

其中，所述铝土矿运输大巷与所述煤矿运输大巷之间通过中间运输巷相连通；所述回风井与所述煤矿层回风大巷之间通过采煤回风斜巷相连通。

在该技术方案中，在铝土矿层通过铝土矿运输大巷将铝土矿运输至主井处，在煤矿层上由工作面开采煤矿并将其运输至煤矿运输大巷，并通过中间运输巷将其运输至主井处；在此过程中，通过共用主井内的提升系统，错时提升煤矿和铝土矿，协同运输，使得对主井利用达到最大化，提高生产效率，降低生产成本，降低铝土矿开采对上部煤矿层稳定性的影响。

另外，根据本发明的煤与煤系共生铝土矿协调开采系统，还可以具有如下技术特征：

在本发明的一个示例中，所述铝土矿运输大巷包括：综合轨道运输大巷和综合皮带运输大巷，

其中，所述综合轨道运输大巷适于分别与所述铝土矿层、所述煤矿层相连通；

其中，所述综合皮带运输大巷适于分别与所述铝土矿层、所述煤矿层相连通。

在本发明的一个示例中，所述煤矿运输大巷包括：煤矿层轨道运输大巷和煤矿层皮带运输大巷，