[发明专利]一种到界露天矿压煤井工开采方法

说明书

本发明公开了一种到界露天矿压煤井工开采方法，建井平台选择在煤层以上1‑2个岩石台阶处；由坑底开始堆砌中间桥；在未建立了中间桥的工作帮和煤层露头的边坡上铺设矿区黏土作为密封层密闭边帮；开凿副竖井和主斜井；在相邻两个中间桥中间靠近工作帮的一侧，将坑底下挖并在下挖空间中填入黏土作为人工隔水层；构筑贯通主斜井与副竖井的巷道并布置煤层回采工作面；在每个副竖井对应的中间桥坡面两侧修筑净水坡，一直延伸到人工隔水层，净水坡上部建设潜流湿地用于处理矿井水和汇集大气降水。主斜井和副竖井配合，交替延伸回采边帮压煤，提高资源回收率；布置中间桥，为设备提供运行通道的同时支撑边帮，提高资源回采期间边帮的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种井工开采方法，具体涉及一种到界露天矿压煤井工开采方法。

背景技术

‌据不完全统计，截至2020年，我国已开采的大型露天煤矿有数百个，所有的露天煤矿都将面临或者已经面临生产到界问题，到界露天矿边帮压煤回收困难，造成资源浪费，同时因为到界，露天矿不再产生效益，矿坑处理经费短缺。另外，边帮压煤无人维护，长时间裸露分化，极易引发自燃，浪费资源，污染环境。

当前，有部分学者对露天矿边帮压煤回收进行了研究，提出了靠帮开采、井工开采等方案，但现场发现，目前的方案中，靠帮开采仅仅能回收一部分压煤，且帮坡角提高后，边帮稳定性下降。井工开采可以提高压煤的回收量，但建井工程量大、费用高，同时边帮煤受压破裂，裂隙发育充分，采硐通风时漏风严重，使得方案的可行性受到进一步制约。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种到界露天矿压煤井工开采方法，资源回收率高，运输成本低，边帮稳定性好。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种到界露天矿压煤井工开采方法：

步骤一. 确定建井平台：建井平台选择在煤层以上1-2个岩石台阶处；

步骤二. 建设中间桥：由坑底开始用矿区物料堆砌一条连通工作帮与非工作帮的中间桥，中间桥的桥面高度与建井平台相同；中间桥间隔设置，相邻两条中间桥间隔距离为其高度的10倍；

步骤三. 密封边帮：在未建立了中间桥的工作帮和煤层露头的边坡上铺设矿区黏土作为密封层密闭边帮；

步骤四. 开凿副竖井和主斜井：先在端帮与工作帮连接交汇的建井平台的位置采用倾斜或者伪斜方式，构筑一条主斜井直达边帮煤层内部，然后在第一条中间桥与工作帮连接交汇的建井平台的位置垂直构筑一个副竖井，在第二条中间桥与工作帮连接交汇的建井平台的位置再构筑一条主斜井，副竖井的底部与主斜井的底部平齐；从第三条中间桥开始继续按照两斜井夹一竖井的规律开凿副竖井和主斜井；

步骤五. 建设水封坑底：在相邻两个中间桥间靠近工作帮的一侧，将坑底下挖并在下挖空间中填入黏土作为人工隔水层，人工隔水层边界与密封层边界相连接并缝合良好；

步骤六. 压煤回采：每两个主斜井和一个副竖井构成一个压煤回采单元，修建贯通主斜井与副竖井的巷道并布置井下回采工作面，进行露天矿端帮压煤回采；

步骤七. 铺设净水坡：在每个副竖井对应的中间桥，由中间桥的坡面开始向两侧修筑净水坡，一直延伸到人工隔水层；其上构建潜流湿地净化副竖井排出的矿井水和汇集到坑内的大气降水，为矿区生产和生态修复提供水源保障。

进一步的，所述中间桥的顶部宽度为矿用设备双车道宽度。

进一步的，所述主斜井倾斜角度为10-15°，主斜井内布置原煤提升带式输送机，并连接中间桥顶部的带式输送机，原煤通过布置于非工作帮的带式输送机提升至地面，避免煤层回采后到界工作帮变形影响提升带式输送机运行稳定。

进一步的，所述净水坡坡度不大于2%且长度不小于100m。