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专利号: 2021102718346
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种有助于近水平露天煤矿采场通风的内排土场留沟排弃方法,其特征在于步骤如下:

S1首先在近水平露天煤矿工作帮露头位置沿煤层倾向进行掘沟,掘沟过程中由外向内依次形成表土台阶(1)和岩石台阶(2),并对裸露出的煤层进行开采,并在开采中构建出采煤台阶(3),整个掘沟开采过程中剥离掉的表土和岩石运输到外排土场(5)排土;

S2当开采至最下部水平降段直至煤底板(4)后停止开采降段,重复上述工作步骤在下一个工作面布置表土台阶(1)的岩石台阶(2)继续进行开采工作;当坑底采场到内排土场之间预留足够安全距离后,将开采剥离物内排到安全距离之外的煤底板(4)上形成内排土场(8);

S3内排过程中在内排土场(8)中间留设一条贯通内排土场(8)的内排土场沟道(9),留设排土平盘宽度和排土台阶自然安息角,在最低水平留设内排土场沟道(9)之后排弃过程中形成上宽下窄的空间结构,内排土场沟道(9)最低水平在煤底板(4)并将内排土场(8)分割为南内排土场和北内排土场,从而提高矿坑内的空气与大气环流的交换,增大采场自然风流,降低粉尘污染。

2.根据权利要求1所述有助于近水平露天煤矿采场通风的内排土场留沟排弃方法,其特征在于:所述设置在煤底板(4)上的内排土场沟道(9)宽度为5‑10m。

3.根据权利要求1所述有助于近水平露天煤矿采场通风的内排土场留沟排弃方法,其特征在于:利用内排土场沟道(9)在工作帮上的延长线作为工作帮分界线(7),开采过程中工作帮分界线(7)北侧的剥离物通过北端帮运输平盘排弃到北内排土场,工作帮分界线(7)南侧的剥离物通过南端帮运输平盘排弃到南内排土场。

4.根据权利要求1所述有助于近水平露天煤矿采场通风的内排土场留沟排弃方法,其特征在于:运输排弃剥离物到安全距离之外的煤底板(4)的具体步骤包括:先排弃的剥离物堆放后形成下部排土台阶,排土台阶的坡面角为排弃物的自然安息角,自然安息角在30‑

38°之间,当排土台阶宽度超过最小排土工作平盘宽度80m后,利用剥离物被运输排弃形成上一个排土台阶,循环反复,逐渐形成整个内排土场(8),最终排弃高度根据矿坑每年的剥采比及采排计划确定。

5.根据权利要求1所述有助于近水平露天煤矿采场通风的内排土场留沟排弃方法,其特征在于:所述内排土场(8)均为连续工作线,内排土场(8)的帮坡角为15‑20°,两侧端帮的帮坡角根据本地地质条件设为20‑40°,采场的帮坡角为9‑12°,最终的内排土场(8)上大下小的倒梯形空间结构。

6.根据权利要求1所述有助于近水平露天煤矿采场通风的内排土场留沟排弃方法,其特征在于:近水平露天煤矿的煤层倾角为0—5°,掘沟剥离掉表土形成的表土台阶(1)台阶坡面角为60°,剥离掉的表土和岩石排弃到外排土场(5)形成剥离工作线,沿煤层走向推进。

7.根据权利要求1所述有助于近水平露天煤矿采场通风的内排土场留沟排弃方法,其特征在于:掘沟过程中当所述表土台阶(1)宽度大于最小工作平盘宽度60m时进行降段,开掘第一个表土台阶到下一个台阶的通道,开采下一个台阶高度的剥离物,工作帮不断降深,直到岩石台阶(2),岩石台阶(2)坡面角为70°。

8.根据权利要求1所述有助于近水平露天煤矿采场通风的内排土场留沟排弃方法,其特征在于开采过程中表土台阶(1)和岩石台阶(2)同步向推进方向(6)开采,当岩石台阶(2)施工至宽度大于最小工作平盘宽度60m时进行降段,开掘该岩石台阶(2)到下一台阶的通道,开采下一个岩石台阶(2)高度的岩石,重复施工岩石台阶(2)直至煤层裸露。

9.根据权利要求1所述有助于近水平露天煤矿采场通风的内排土场留沟排弃方法,其特征在于:煤层裸露后继续施工形成采煤台阶(3),采煤台阶(3)的坡面角为70°,在形成采煤台阶(3)过程中开采煤炭,运输到地面生产系统。

10.根据权利要求1所述有助于近水平露天煤矿采场通风的内排土场留沟排弃方法,其特征在于:工作面开采时整个采场工作帮的表土台阶(1),岩石台阶(2),采煤台阶(3)同步水平向推进方向(6)开采,当工作帮的采煤台阶(3)降段到煤底板(4)时停止降段,此时最下部水平为坑底水平。