[发明专利]露天煤矿开采方法和系统

说明书

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体而言，涉及一种露天煤矿开采方法和系统，旨在于解决现有露天煤矿开采方法中充填物料消耗多的问题。该露天煤矿开采方法包括形成第一类别矿房和形成第二类别矿房，每个第二类别矿房的两侧为第一类别矿房；利用干式充填材料充填第二类别矿房；在形成第二类别矿房的过程开始之前，与所形成的第二类别矿房相邻的第一类别矿房已经被充填。本发明提供的露天煤矿开采方法不但减少了膏体凝固所需要的时间，缩短了工期，使得第二类别矿房上方的地面可以更快的恢复至满足强度要求的状态，缩短了地面强度明显下降的时间，提高了地表构筑物的安全性。而且，还可以减少膏体充填材料的使用，降低了施工成本。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体而言，涉及一种露天煤矿开采方法和系统。

背景技术

露天煤矿开采过程中，必然会遗留下大量的端帮压煤。大量的压煤无法采出，不仅大大降低了煤炭资源采出率，而且会造成煤自燃、坡体失稳、环境破坏等一系列问题。

露井协同开采方法的实施能带来显著的经济效益和环境效益，但同时也带来了新的问题。露天煤矿与井工煤矿采动效应相互叠加、相互影响，最终形成了一个动态的空间形态多元化的复合系统。一方面，端帮地表形态不用于平地地表，端帮坡体中进行地下开采时工作面覆岩运动规律不用于传统井工开采，矿压显现也会发生变化；另一方面，井工矿工作面一般布置在露天端帮附近或露天排土场下方，井工开采造成的上覆岩层运动和破坏必然对露天煤矿端帮以及排土场上各种工程与设施产生影响，甚至会诱发滑坡，威胁地表构筑物的安全。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种露天煤矿开采方法，以解决现有露天煤矿开采方法中充填物料消耗多的技术问题。

本发明提供的露天煤矿开采方法，包括形成第一类别矿房和形成第二类别矿房，每个所述第二类别矿房的两侧为所述第一类别矿房；利用干式充填材料充填所述第二类别矿房；在所述形成第二类别矿房的过程开始之前，与所形成的所述第二类别矿房相邻的所述第一类别矿房已经被充填。

本发明露天煤矿开采方法带来的有益效果是：

由于在第二类别矿房开始形成之间，已经将第一类别矿房充填，与每个被开采的第二类别矿房相邻的第一类别矿房的强度已经明显提高，形成一定强度的充填体，可以用于支撑围岩，已经没有必要利用第二类别矿房中的材料支撑围岩。所以在第二类别矿房开采之后，再次充填时，采用干式充填材料，将第二类别矿房充满即可，并不需要第二类别矿房中的充填材料承担主要的载荷。所以，相比于在第二类别矿房形成之后充填膏体充填材料而言，不但减少了膏体凝固所需要的时间，缩短了工期，使得第二类别矿房上方的地面可以更快的恢复至满足强度要求的状态，缩短了地面强度明显下降的时间，提高了地表构筑物的安全性。而且，还可以减少膏体充填材料的使用，降低了施工成本。

优选的技术方案中，所述干式充填材料包括固体废弃物，所述固体废弃物包括矸石和/或剥离表土。

采用矸石和/或剥离表土作为固体废弃物充填到第二类别矿房，可以实现对采掘过程中的下脚料的充分利用，实现材料的综合利用，减少了资源浪费。

优选的技术方案中，所述矸石的来源包括所述形成第一类别矿房时和/ 或形成所述第二类别矿房时所开采的原煤。

自第一类别矿房和/或第二类别矿房开采的原煤中选取矸石，可以对原煤中的矸石就地处理，使得原煤中的这部分矸石无需被运走，节省了运力，也减少了能源消耗。

优选的技术方案中，在所述利用干式充填材料充填所述第二类别矿房时，使用第一皮带输送机和抛矸机进行输送。

通过第一皮带输送机输送干式充填物料，可以仅仅移动第一皮带输送机，将第一皮带输送机的出口朝向不同的第二类别矿房即可，采用抛矸机输送干式充填物料，可以将矸石和剥离表土抛出，以充分地覆盖第二类别矿房，尽量将第二类别矿房填满，避免诱发滑坡。