一種基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)采技術(shù)方案的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及煤炭開(kāi)采【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)采技術(shù)方案，其特征在于：采用“拉溝建井—分區(qū)開(kāi)采—輪流回填”相結(jié)合的技術(shù)方案，集采礦、回填、綠化、恢復(fù)地表原貌為一體。此方案有開(kāi)口小、剝巖少、恢復(fù)原始地貌快、回采率高的優(yōu)勢(shì)，從根本上消除了傳統(tǒng)露天開(kāi)采所遺留下來(lái)的渣山和人工湖的隱患，也為將來(lái)過(guò)深礦層井工開(kāi)采創(chuàng)造了有利條件，適用于礦山超過(guò)經(jīng)濟(jì)剝采比、露天開(kāi)采不被許可、露天開(kāi)采向井工開(kāi)采轉(zhuǎn)型以及井田邊界、邊角或礦界礦帶回收等情況，既可以開(kāi)采水平露頭礦層，也可以開(kāi)采傾斜、較復(fù)雜條件的礦層。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)采技術(shù)方案

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及煤炭開(kāi)采【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)采技術(shù)方案。

【背景技術(shù)】
[0002]青海省天峻縣“聚乎更煤礦區(qū)”，位于大通河上游的支游哆嗦河一帶，行政區(qū)劃屬青海省海西州天峻縣木里鎮(zhèn)管轄，煤炭資源儲(chǔ)量較為豐富。礦區(qū)內(nèi)的各生產(chǎn)企業(yè)在前期開(kāi)發(fā)資源的過(guò)程中，普遍采用了露天開(kāi)采方式。這種傳統(tǒng)的煤炭開(kāi)采方式與井工開(kāi)采相比，其優(yōu)點(diǎn)是資源利用充分、成本低、回采率高、建礦快、產(chǎn)量大、勞動(dòng)條件好、生產(chǎn)安全；其缺點(diǎn)是露天煤礦開(kāi)采受自然賦存條件限制嚴(yán)重，開(kāi)采過(guò)程中不僅侵占大面積良田，而且對(duì)開(kāi)采區(qū)生態(tài)環(huán)境的人為改變相當(dāng)大，集中表現(xiàn)在地形地貌的破壞、重金屬污染、水土流失加重等，加之露天煤礦大多處于干旱、半干旱的生態(tài)脆弱地區(qū)，使得露天礦區(qū)生命支持系統(tǒng)功能喪失，特別是植被系統(tǒng)遭到破壞，加劇了生態(tài)環(huán)境的脆弱程度和退化速度，礦區(qū)生態(tài)安全受到嚴(yán)重威脅。
[0003]井工開(kāi)采雖然較為環(huán)保，但與露天煤礦相比，開(kāi)采難度大、作業(yè)環(huán)境惡劣，對(duì)開(kāi)采設(shè)備、作業(yè)人員素質(zhì)和開(kāi)采工藝等方面都有更高的要求。由于“聚乎更煤礦區(qū)”多年凍土廣布，其凍土由第四系腐殖土、砂土和部分基巖等組成，厚度達(dá)50?98m，容易產(chǎn)生不良的工程地質(zhì)問(wèn)題，導(dǎo)致在此礦區(qū)內(nèi)的井工建設(shè)周期至少需要5年，且投入成本高。
[0004]因此，研發(fā)出一種既有利于環(huán)境保護(hù)，同時(shí)又節(jié)約成本、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)安全的煤礦開(kāi)采方式成為亟待解決的難題。
[0005]HW300露井聯(lián)合端邦開(kāi)采系統(tǒng)是美國(guó)卡特彼勒(CAT)公司生產(chǎn)的一種采煤設(shè)備，起源于上世紀(jì)40年代，80年代就已經(jīng)成功運(yùn)用于煤炭開(kāi)采行業(yè)，在美國(guó)等世界范圍內(nèi)已經(jīng)成為重要的煤炭開(kāi)采方式。端邦機(jī)開(kāi)采設(shè)備應(yīng)用井工設(shè)備的開(kāi)采理念，是通過(guò)遠(yuǎn)程遙控技術(shù)控制設(shè)備開(kāi)采煤層，采煤、運(yùn)煤的控制都在巷道外的地面進(jìn)行，無(wú)需人員進(jìn)巷道工作，巷道內(nèi)無(wú)需頂板支護(hù)，無(wú)需通風(fēng)照明及降塵。具有人均出煤量高以及開(kāi)采運(yùn)輸成本低的特點(diǎn)，是采煤過(guò)程中最高效、最安全的技術(shù)，可以把對(duì)環(huán)境的破壞與污染降到最小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種投入少、見(jiàn)效快、生產(chǎn)成本較低、基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)米技術(shù)方案。
[0007]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)采技術(shù)方案，其特征在于，包括以下步驟:
a.確定開(kāi)采區(qū)并將開(kāi)采區(qū)域分成若干區(qū)域；
b.根據(jù)分區(qū)情況，露天開(kāi)采第一條出入溝，利用井工開(kāi)采設(shè)備完成第一條出入溝內(nèi)四周的井采工作；
c.井采過(guò)程中:利用充填技術(shù)回填采空區(qū)，利用掩護(hù)支架做井巷支撐； d.采用輪流回填的方式:采完第一條出入溝和井采礦層，建第二條出入溝并重復(fù)步驟b、c，開(kāi)采時(shí)產(chǎn)生的巖土和廢渣回填第一條出入溝，以此類(lèi)推直至開(kāi)采區(qū)的全部開(kāi)采作業(yè)完成，回填最后一條出入溝。
[0008]所述步驟a中開(kāi)采區(qū)的確定、步驟c中井工開(kāi)采過(guò)程中是否需要增加井巷支護(hù)以及步驟b、d中出入溝的大小、形狀均根據(jù)行業(yè)內(nèi)一般選擇規(guī)律依開(kāi)采區(qū)地質(zhì)勘查后的數(shù)據(jù)確定。
[0009]所述步驟b中露天開(kāi)采的方式、設(shè)備以及井采設(shè)備，步驟c中充填技術(shù)和井巷支護(hù)方式均為已有成熟設(shè)備和技術(shù)，且根據(jù)行業(yè)的一般選擇規(guī)律依開(kāi)采區(qū)地質(zhì)勘查后的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇。
[0010]本發(fā)明采用“拉溝建井一分區(qū)開(kāi)采——輪流回填”相結(jié)合的技術(shù)方案，集采礦、回填、綠化、恢復(fù)地表原貌為一體。此方案有開(kāi)口小、剝巖少、恢復(fù)原始地貌快、回采率高的優(yōu)勢(shì)，從根本上消除了傳統(tǒng)露天開(kāi)采所遺留下來(lái)的渣山和人工湖的隱患，也為將來(lái)過(guò)深礦層井工開(kāi)采創(chuàng)造了有利條件，適用于礦山超過(guò)經(jīng)濟(jì)剝采比、露天開(kāi)采不被許可、露天開(kāi)采向井工開(kāi)采轉(zhuǎn)型以及井田邊界、邊角或礦界礦帶回收的情況，既可以開(kāi)采水平露頭礦層，也可以開(kāi)采傾斜、較復(fù)雜條件的礦層。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的開(kāi)采區(qū)分區(qū)作業(yè)剖視圖；
圖2為本發(fā)明的開(kāi)采區(qū)分區(qū)作業(yè)俯視圖。
[0012]圖中:1-出入溝；2-井采礦層。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)際和附圖對(duì)本說(shuō)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
實(shí)施例1
“聚乎更煤礦區(qū)”七號(hào)井田煤層南北向中間傾斜呈V字型，煤帶南北寬lkm，東西長(zhǎng)5km。
[0014]如圖1和圖2所示，一種基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)采技術(shù)方案，其特征在于，包括以下步驟:
a.確定開(kāi)采區(qū)并將開(kāi)采區(qū)域分成若干區(qū)域，利用挖掘機(jī)、礦卡等建一條井采出入溝(600mX600m)，占地0.36km2，降深200m，邊坡的安全夾角40°，基坑下寬120m ；
b.利用HW300露井聯(lián)合端邦開(kāi)采系統(tǒng)沿出入溝做井下開(kāi)采:對(duì)煤層區(qū)上面采120m，下面采600m。可以自上而下分層開(kāi)采，也可以自下而上分層開(kāi)采。只采煤不剝巖，沿煤帶傾角下采200m，預(yù)留30%做安全煤柱。；
c.膏體充填與柔性掩護(hù)支架相結(jié)合做井巷端邦回填支撐，保證開(kāi)采安全；
d.采用輪流開(kāi)采的方式:沿煤帶依次建10個(gè)井采出入溝，采取建二填一、建三填二的方式，以此類(lèi)推直到全部采煤作業(yè)完成，回填最后一個(gè)采坑，恢復(fù)地表原貌。
[0015]實(shí)施例2
開(kāi)采區(qū)域礦層水平分布，且分布面積為2kmX4km。
[0016]如圖1和圖2所示，一種基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)采技術(shù)方案，其特征在于，包括以下步驟: a.確定開(kāi)采區(qū)并將開(kāi)采區(qū)由中心向四周依次分出若干區(qū)域；
b.根據(jù)分區(qū)情況，在中心處露天開(kāi)采第一條出入溝，邊坡安全夾角不大于40%每下降1m建一個(gè)10?20m寬的安全平臺(tái)，將設(shè)備安置在待開(kāi)采端幫的前方，利用井工開(kāi)采設(shè)備完成出入溝內(nèi)四周礦層的井采工作，井采的具體施工方案根據(jù)礦層面積、礦層走向和礦層傾角確定；
c.井采過(guò)程中:將采礦產(chǎn)生的巖土和廢渣回填采空區(qū)；
d.采用輪流回填的方式:采完第一條出入溝和井采礦層，重復(fù)步驟b、C開(kāi)采第二條出入溝并將產(chǎn)生的巖土和廢渣回填第一條出入溝，以此類(lèi)推直至開(kāi)采區(qū)的全部開(kāi)采作業(yè)完成，回填最后一條出入溝。
[0017]優(yōu)選的，采完第一條出入溝和井采礦層，依次建其他出入溝時(shí)，根據(jù)變化的礦產(chǎn)賦存條件決定出入溝內(nèi)四周礦層的井采施工方案。
【權(quán)利要求】
1.一種基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)采技術(shù)方案，其特征在于，包括以下步驟: a.確定開(kāi)采區(qū)并將開(kāi)采區(qū)分成若干區(qū)域； b.根據(jù)分區(qū)情況，露天開(kāi)采第一條出入溝，利用井工開(kāi)采設(shè)備對(duì)出入溝內(nèi)四周的礦層進(jìn)行井采工作； c.井采過(guò)程中:利用充填技術(shù)回填采空區(qū)，利用掩護(hù)支架做井巷支撐； d.采用輪流回填的方式:采完第一條出入溝和井采礦層，建第二條出入溝并重復(fù)步驟b、c，開(kāi)采時(shí)產(chǎn)生的巖土和廢渣回填第一條出入溝，以此類(lèi)推直至開(kāi)采區(qū)域的全部開(kāi)采作業(yè)完成，回填最后一條出入溝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)采技術(shù)方案，其特征在于:所述步驟a中開(kāi)采區(qū)的確定、步驟c中井工開(kāi)采過(guò)程中是否需要增加井巷支護(hù)以及步驟b、d中出入溝的大小、形狀均根據(jù)開(kāi)采區(qū)地質(zhì)勘查后的數(shù)據(jù)確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)采技術(shù)方案，其特征在于:所述步驟b中露天開(kāi)采和井采工作同時(shí)進(jìn)行，或者先完成露天開(kāi)采后再進(jìn)行井采工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的一種基于環(huán)境保護(hù)的新型礦山開(kāi)采技術(shù)方案，其特征在于:步驟b、d中所述出入溝的邊坡安全夾角不大于40°。
【文檔編號(hào)】E21C41/16GK104389606SQ201410489128
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】趙峽 申請(qǐng)人:海西博奧工程有限公司