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专利号: 2023105216783
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种寒区露天煤矿端帮压靠协同开采方法,包括准备阶段、压靠协同开采阶段和恢复阶段,其特征在于:准备阶段包括端帮揭露、人工压帮和布置冰冻孔;

端帮揭露:在冰冻期到来前,在露天矿两侧端帮(1)的原始台阶(2)的基础上,将煤层(3)以上部分的台阶进行并段,在保持最小帮坡角的前提下,形成端帮煤台阶(4);

人工压帮:在坑底紧邻端帮煤台阶(4)排弃矿山剥离物作为压帮物料,形成人工压帮(5),人工压帮(5)高度与端帮煤台阶(4)高度相同,宽度为1.4‑1.8倍的端帮煤台阶(4)的平盘宽度,沿端帮(1)连续布置但不与排土场(6)最下层台阶和工作面(7)最下层台阶相连,人工压帮(5)与排土场(6)最下层台阶和工作面(7)最下层台阶之间分别预留回采沟槽(8);

布置冰冻孔:在端帮煤台阶(4)以上的台阶坡面上设置冰冻孔(9),同时在人工压帮(5)的表面和内部中间位置布置洒水管路(10);

压靠协同开采阶段包括端帮硬化、开掘靠帮回采面、对向回采和二次压帮;

端帮硬化:在冬季冰冻期到来时,向冰冻孔(9)内注水;

开掘靠帮回采面:在回采沟槽(8)内开采端帮煤台阶(4),开采达到端帮煤台阶(4)平盘宽度后停止掘进,开采方向转向朝向人工压帮(5)的延伸方向,形成靠帮回采面(11);

对向回采:在每个靠帮回采面(11)内开掘端帮压煤,每侧端帮(1)的两个靠帮回采面(11)分别从工作面(7)、排土场(6)向坑底中线位置对向推进(12),实现端帮压煤回收;

二次压帮:在对向推进(12)的过程中,将挖掘的人工压帮(5)的物料,排弃至靠帮回采面(11)后方进行二次压帮(13);

恢复阶段包括端帮缓帮和排土预留;

端帮缓帮:在冰冻期将要结束,端帮(1)靠帮开采工作接近尾声时,按照端帮揭露前的设计方式及尺寸,将端帮台阶恢复至原始台阶(2)的状态;

排土预留:冰冻期结束后,露天矿开始正常生产推进,在排土场(6)最下层台阶推进至工作面(7)的靠帮回采面(11)的二次压帮(13)的位置时,在靠近端帮(1)一侧暂不排土,预留回采出入沟(14);

下一个冰冻期到来时,按照上述步骤循环回采端帮压煤。

2.根据权利要求1所述的一种寒区露天煤矿端帮压靠协同开采方法,其特征在于:所述端帮揭露步骤中,当煤层(3)厚度超过20m但不足40m时,应当修筑两层端帮煤台阶(4),当煤层(3)厚度超过40m但不足60m时,应当修筑三层端帮煤台阶(4),当煤层(3)厚度超过60m时,从煤层底板往上最多修筑三层端帮煤台阶(4),每个台阶平盘宽度20m。

3.根据权利要求1所述的一种寒区露天煤矿端帮压靠协同开采方法,其特征在于:所述布置冰冻孔步骤中,冰冻孔(9)孔深10‑15m,每平方米布置0.3‑0.5个冰冻孔(9)。

4.根据权利要求1所述的一种寒区露天煤矿端帮压靠协同开采方法,其特征在于:所述端帮硬化步骤中,注水以缓慢形式进行,且注水顺序为先深部后浅部,冰冻初期注水多,并逐步减少。

5.根据权利要求1所述的一种寒区露天煤矿端帮压靠协同开采方法,其特征在于:所述二次压帮步骤中,靠近排土场(6)一侧的靠帮回采面(11)进行二次压帮(13)时,压帮物料直接与排土场(6)最下层台阶连接,靠近工作面(7)一侧的靠帮回采面(11)进行二次压帮(13)时,在工作面(7)最下层台阶一侧预留采空区。

6.根据权利要求1所述的一种寒区露天煤矿端帮压靠协同开采方法,其特征在于:所述端帮揭露步骤中,端帮煤台阶(4)平盘宽度不小于20m。

7.根据权利要求4所述的一种寒区露天煤矿端帮压靠协同开采方法,其特征在于:所述端帮揭露步骤中,向洒水管路(10)内缓慢注水。