[发明专利]一种防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法

权利要求书

1.一种防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)利用探地雷达技术探查露天复采残留煤炭资源赋存情况、先期小煤窑乱采乱掘形成的地下巷道和采空区分布状况及其附近积水的分布情况；

(2)布置钻孔，进行钻探补充勘查，将采空区三维扫描仪扫描探头沿钻孔逐渐深入先期小煤窑乱采乱掘时期形成的地下巷道和采空区中进行环形扫描，实现精准探查；同时，绘制地下巷道和采空区分布平面图以指导安全复采；

(3)利用排水泵将步骤(1)和步骤(2)探明的积水抽排出去；

(4)制备注浆浆液，利用注浆泵将制备好的浆液均匀地注入小煤窑乱采乱掘时期形成的地下巷道和采空区中，使浆液扩散充实、凝固和硬化；

(5)利用剥采设备自上而下分台阶剥离露天复采残煤上覆岩体；

(6)在剥离露天复采残煤上覆岩体过程中，控制爆破强度以减弱震动强度；

(7)在剥离露天复采残煤上覆岩体过程中，实测爆破形成的松碎岩体间存在的裂隙间距。当爆破形成的相互铰接的松碎岩体之间存在的裂隙间距较大时，封锁重型剥离设备停止作业或者将其转移到间隙较小的松碎岩体区域作业；

(8)在剥离露天复采残煤上覆岩体过程中，采用边坡稳定性预警监测系统实时分析边坡移动的规律，提供边坡稳定性分析资料，了解和掌握滑坡的形态、规模和发展趋势，预报滑坡。当边坡稳定性较差，预警监测系统预报告滑坡时，采用锚杆(索)加固边坡。

2.根据权利要求1所述的防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，其特征在于：所述的步骤(1)需充分利用矿井原有地质、技术等资料。

3.根据权利要求1所述的防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，其特征在于：所述的步骤(2)中在步骤(1)探明的先期小煤窑乱采乱掘形成的的地下巷道和采空区的分布范围内布置若干直径为80-120mm的钻孔，进行补充勘探。

4.根据权利要求1所述的防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，其特征在于：所述的步骤(2)将采空区三维扫描仪扫描探头沿钻孔深入先期小煤窑乱采乱掘时期形成的地下巷道和采空区时，需保证扫描探头不受损害，从而进行360°的精准扫描，验证步骤(1)的探查结果。

5.根据权利要求1所述的防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，其特征在于：所述的步骤(2)需结合步骤(1)探地雷达扫描技术探查结果，绘制地下巷道和采空区分布平面图，以指导安全复采。

6.根据权利要求1所述的防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，其特征在于：所述的步骤(3)将步骤(2)中的钻孔作为排水通道，进而将先期小煤窑乱采乱掘时期形成的地下巷道与采空区分布的积水抽排出去。

7.根据权利要求1所述的防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中的注浆浆液需具备较好可注性和稳定性，凝结时间也易于调节，具体可采用黏土浆液、硅酸盐水泥浆液、粉煤灰浆液、氯化钙浆液、水玻璃浆液或高分子化学材料浆液；所采用的注浆浆液中需添加6％～8％微膨胀剂，并掺入减水剂；注浆浆液凝固和硬化后形成的固化结实体须有较好的力学强度、抗渗性和抗侵蚀性。

8.根据权利要求1所述的防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中将步骤(2)中的钻孔作为注浆通道，进而使浆液扩散充实、凝固和硬化。

9.根据权利要求1所述的防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，其特征在于：所述步骤(6)综合了减少延发爆破的炸药量、预裂爆破、缓冲爆破等手段来实现控制爆破。

10.根据权利要求1所述的防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，其特征在于：所述步骤(7)中采用三维不接触测量系统(3GSM)来测量穿孔爆破剥离残煤上覆岩体时形成的松碎岩体之间存在的裂隙间距；所述步骤(7)中当采用三维不接触测量系统(3GSM)测量穿孔爆破剥离残煤上覆岩体时形成的松碎岩体之间存在的间隙大于100mm时，剥离设备需停止作业或者转移作业；所述步骤(8)中所用边坡稳定性预警监测系统能够及时观测、及时整理分析监测数据和及时反馈监测信息。