[发明专利]一种露天矿端帮大倾角厚煤层充填开采方法

说明书

本发明公开了一种露天矿端帮大倾角厚煤层充填开采方法，在露天矿端帮边坡向下挖槽口，沿倾斜煤层表面修筑若干第一开采阶段煤台阶，在每个第一开采阶段煤台阶对应的倾斜煤层上横向先后布置并开采第一阶段采硐Ⅰ、第一阶段采硐Ⅱ和第一阶段采硐Ⅲ，开采后再填充；待第一开采阶段结束后再修筑若干第二开采阶段煤台阶，在每个第二开采阶段煤台阶对应的倾斜煤层上横向先后布置并开采第二阶段采硐Ⅰ、第二阶段采硐Ⅲ和第二阶段采硐Ⅱ；以此类推直到最后一个阶段。能够实现大倾角厚煤层资源的回收，又能够减少地表沉陷，确保采场安全与边坡稳定。

技术领域

本发明涉及一种煤层充填开采方法，具体涉及一种露天矿端帮大倾角厚煤层充填开采方法。

背景技术

‌靠帮开采技术和时效边坡理论在露天煤矿得到了广泛应用，但是露天矿端帮依然压占大量煤炭资源。考虑到端帮边坡开采的经济和稳定性限制，目前，我国绝大多数的露天矿放弃开采该部分资源，造成了大量的煤炭资源浪费，不利于矿山可持续发展，同时使国家遭受重大的资源损失。露天煤矿端帮回收煤炭资源常用的方法是陡帮开采技术、时效边坡、端帮巷道充填开采技术、连续采煤机开采等。陡帮开采技术和时效边坡理论进一步提高了边坡开采角度，在一定时间内完成了端帮边坡极限的开采角度的煤炭开采，但无法解决端帮下压煤开采的情况。端帮巷道充填开采技术克服了陡帮开采技术的极限性，但是根据国家相关法规和开采成本，端帮巷道充填开采技术受到制约。目前，国内外在端帮采用连续采煤机开采近水平、缓倾斜煤层（开采倾角为+5°-12°），保留了大量的煤柱，使得煤炭资源回采率不高。对于大倾角的中厚煤层，采用连续采煤机开采存在一定困难和端帮边坡滑坡风险。因此，需要通过一定的技术和方法解决连续采煤机开采大倾角（大于12°）厚煤层和边坡稳定性的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种露天矿端帮大倾角厚煤层充填开采方法，能够实现大倾角厚煤层资源的回收，又能够减少地表沉陷，确保采场安全与边坡稳定。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种露天矿端帮大倾角厚煤层充填开采方法，包括以下步骤：

步骤一：在露天矿端帮边坡向下挖槽口直到倾斜煤层，沿倾斜煤层表面修筑若干第一开采阶段煤台阶，相邻两个第一开采阶段煤台阶的连接面为倾斜状；

步骤二：在每个第一开采阶段煤台阶对应的倾斜煤层上横向依次布置第一阶段采硐Ⅰ、第一阶段采硐Ⅱ和第一阶段采硐Ⅲ，第一阶段采硐Ⅰ从第一开采阶段煤台阶的坡底线布置；

步骤三：由槽口内部坡顶处的第一开采阶段煤台阶开始开采，第一阶段三个采硐开采顺序为第一阶段采硐Ⅰ—第一阶段采硐Ⅲ—第一阶段采硐Ⅱ，在开采下一个采硐的同时使用填充物填充上一个采硐；以此类推，直至开采至槽口内部边坡脚位置，把所有第一开采阶段煤台阶布置的采硐开采填充完毕；

步骤四：待第一开采阶段结束后，每个第一开采阶段煤台阶上第一阶段采硐Ⅰ的旁边均留有临时煤柱，然后第一开采阶段煤台阶水平推进2m-4m至临时煤柱，在临时煤柱位置纵向布置两个上采硐和下采硐，先开采下采硐，开采完毕后填充物料，再搭建煤台，开采上采硐；以此类推，直到所有的临时煤柱开采完毕；

步骤五：所有的临时煤柱开采完毕，将水平推进后的第一开采阶段煤台阶向下开拓延伸3m形成第二开采阶段煤台阶，在每个第二开采阶段煤台阶对应的倾斜煤层上横向依次布置第二阶段采硐Ⅰ、第二阶段采硐Ⅱ和第二阶段采硐Ⅲ，第二阶段采硐Ⅰ、第二阶段采硐Ⅱ和第二阶段采硐Ⅲ布置位置与第一阶段采硐Ⅰ、第一阶段采硐Ⅱ和第一阶段采硐Ⅲ布置位置相对错动；

步骤六：按照步骤三方法直至开采至槽口内部边坡脚位置，把所有第二开采阶段煤台阶布置的采硐开采填充完毕；

步骤七：以此类推，直到开采至最后开采阶段煤台阶，待最后一个采硐充填完毕后，对煤台阶上的资源进行回收，最后，回填槽口至坑底水平位置。