[发明专利]一种高陡边坡下部大倾角厚煤层充填开采方法

说明书

本发明公开了一种高陡边坡下部大倾角厚煤层充填开采方法，在露天矿高陡边坡的坡脚坑底处布置连续采煤机，所述连续采煤机包括主体系统、截割部、推进臂系统和运煤部，主体系统控制截割部以最大开采角度12°(煤层倾角α12°)进行煤层资源回收，其煤炭经推进臂系统输送到运煤部后，运送至储存仓。主体系统在坑底的破底板区域进行不同程度下覆岩层破底板下降布置处理，进而开采煤层不同水平条带的煤炭。坡顶平盘布置充填站，其充填物料通过充填管道输送至采硐处形成充填条带。本发明通过破底板区域的岩土，可以实现连续采煤机大角度充填开采厚煤层，保证了高陡边坡的稳定性，提高厚煤层的开采回收效率，具有重要的实践意义。

技术领域

本发明属于露天煤矿开采技术领域，具体涉及一种高陡边坡下部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，这些煤炭资源长期赋存在边坡下，若放弃开采将会造成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。目前，露天煤矿端帮回收煤炭资源常用的方法是陡帮开采、时效边坡、端帮巷道充填开采、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局限性，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技术，受连续采煤机的限制，只能开采倾角为+5°～-12°的中厚煤层，且保留了大量的煤柱，造成了一定的煤炭资源损失。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厚煤层的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高陡边坡下部大倾角厚煤层充填开采方法，既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。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高陡边坡下部大倾角厚煤层充填开采方法，包括以下步骤：

步骤1)当煤层的倾角α12°时，在露天矿高陡边坡的坡脚坑底处布置连续采煤机，所述连续采煤机包括主体系统、截割部、推进臂系统和运煤部，其中所述主体系统和所述运煤部布置在坑底的破底板区域；所述主体系统控制截割部以最大开采角度12°开拓采硐进行煤层的资源回收，采硐中的煤炭经推进臂系统输送到运煤部的带式输送机后，运送至储存仓；

步骤2)于露天矿高陡边坡的坡顶平盘处布置充填站，由充填站沿边坡的坡面倾斜向下布置充填管道，所述充填管道延伸至采硐处，所述充填站的充填物料通过充填管道输送至采硐处；

步骤3)连续采煤机的截割部开采煤层形成一系列的采硐，每个采硐的尺寸根据煤的力学强度、上覆岩层的高度和连续采煤机的截割部的开采高度确定，采硐经充填物料充填形成一系列的充填条带；

步骤4)所述主体系统在坑底的破底板区域进行不同程度下覆岩层破底板下降布置处理，进而开采煤层不同水平条带的煤炭；

步骤5)整个煤层开采完毕后，一系列的充填条带将形成“砌体墙”结构。

优选地，所述步骤3)中，连续采煤机在开采同一水平条带上的煤层时，根据首个采硐A的宽度W_c开拓一个以上相同宽度的采硐，开采完首个采硐A后跳过第二个采硐B的宽度W_c直接开拓第三个采硐C继续开采，按此间隔开采的顺序进行第一轮的煤炭资源跳采，直至这一水平条带上的煤层仅剩下一个采硐的宽度W_c时，返回首次跳过的第二个采硐B处，开拓采硐B并按间隔开采的顺序进行第二轮的煤炭资源跳采，每一水平条带上的煤层需经历两轮煤炭资源跳采；充填顺序则滞后于跳采顺序一个采硐，即采硐A开采完毕准备开采采硐C时，进行采硐A的充填工作。