开采露天矿边帮压覆矿产的新方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109026006A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201811118307.6(22)申请日2018.09.20(71)申请人内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司地址010010内蒙古自治区呼和浩特市新城区新华大街55号申请人伊金霍洛旗德隆矿业有限公司(72)发明人宿威俊孟建华闫林蒋红军董辉张德军金晓峰(74)专利代理机构北京观韬中茂律师事务所11553代理人梁朝玉(51)Int.Cl.E21C41/30(2006.01)E21C41/32(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图8页(54)发明名称开采露天矿边帮压覆矿产的新方法(57)摘要本发明提供了一种开采露天矿边帮压覆矿产的新方法，包括：将露天矿边帮压覆矿产的各矿层沿着矿体的倾向或走向按设定宽度和高度划分为若干个直线型采硐，并依次编号；利用开采设备先开采奇数采硐或偶数采硐，各奇数采硐或偶数采硐之间保留偶数采硐或奇数采硐作为矿柱，且对奇数采硐或偶数采硐实行采-充平行作业，在满足充填作业空间后对已采采硐依次充填；当两相邻采硐内的充填物凝固后，再开采该两相邻采硐之间的采硐，且对后开采的采硐也实行采-充平行作业，直至各矿层及厚矿体多分层的开采充填完毕。本发明提供的该开采方法，提高了对边帮的支撑强度，减小了边帮坍塌和滑坡的风险，且矿产回收率高，并减少对大气、土壤等环境的污染。CN109026006ACN109026006A权利要求书1/2页1.一种开采露天矿边帮压覆矿产的新方法，其特征在于：所述矿产的硬度小于机械化开采设备截割硬度，包括以下步骤：步骤10，将所述露天矿边帮压覆矿产的各矿层沿着矿产资源的倾向或走向按设定宽度和高度划分为若干个直线型采硐，并依次编号，编号为奇数的采硐称为奇数采硐，全部奇数采硐的几何尺寸相同，编号为偶数的采硐称为偶数采硐，全部偶数采硐的几何尺寸相同；步骤20，利用所述机械化开采设备掘进开采所述直线型采硐，先掘进开采奇数采硐或者偶数采硐，各所述奇数采硐或偶数采硐之间保留偶数采硐或奇数采硐作为矿柱，以对所述边帮起支撑作用；且对所述奇数采硐或偶数采硐实行采-充平行作业，即在前一奇数采硐或偶数采硐开采完成后并对后一奇数采硐或偶数采硐开采且满足充填作业空间要求的同时，采用充填物对已采奇数采硐或偶数采硐依次充填；步骤30，在步骤20的过程中，当两相邻奇数采硐或偶数采硐内的充填物凝固成强度大于所述矿产矿体强度的刚性体后，利用所述机械化开采设备再掘进开采该两相邻奇数采硐或偶数采硐之间的偶数采硐或奇数采硐，且对后开采的偶数采硐或奇数采硐也实行采-充平行作业，即在前一偶数采硐或奇数采硐开采完成后对后一符合开采条件的偶数采硐或奇数采硐开采且满足充填作业空间要求的同时，采用充填物对已采偶数采硐或奇数采硐依次充填；步骤40，重复所述步骤20和步骤30，直至全部所述直线型采硐开采完毕和充填完毕，完成各所述矿层的开采，从而完成所述露天矿边帮压覆矿产的开采；其中，所述充填，是指采用填充设备自开采后的所述直线型采硐的尽头向硐口逐渐填充所述充填物，并压实所述充填物和二次填充所述充填物，以使所述充填物凝固成所述刚性体后的接顶率和压实率符合设计要求。2.根据权利要求1所述的开采露天矿边帮压覆矿产的新方法，其特征在于：所述直线型采硐的高度根据所述机械化开采设备的开采高度确定，所述奇数采硐的宽度按照以下式(1)-式(3)确定：q＝q0+q1+q2+……+qn-1+qn(2)q0＝hr0，q1＝h1r1，q2＝h2r2……qn-1＝hn-1rn-1，qn＝hnrn(3)其中，σt为所述矿产的抗拉强度，h为所述矿层的直接顶岩层的厚度，r0为所述直接顶岩层的容重，hi为所述直接顶岩层之外第i层老顶岩层的厚度，ri为所述直接顶岩层之外第i层老顶岩层的容重，L0为奇数采硐的宽度；λ为系数，根据所述矿层的所述直接顶岩层的强度而定，一般取值0.6-0.9，当所述矿层的所述直接顶岩层的强度较小时取小值，当所述矿层的所述直接顶岩层的强度较大时取大值；所述偶数采硐的宽度按照以下式(4)式确定：其中，a为偶数采硐宽度；L0为奇数采硐的宽度；m为直线型采硐的开采高度；H为直线型采硐的开采深度；K为安全系数。3.根据权利要求2所述的开采露天矿边帮压覆矿产的新方法，其特征在于：所述直线型2CN109026006A权利要求书2/2页采硐的开采深度为所述露天矿边帮底部至距所述露天矿矿田边界以内20米处的距离。4.根据权利要求3所述的开采露天矿边帮压覆矿产的新方法，其特征在于：当所述露天矿的所述矿层厚度大于所述机械化开采设备的开采高度时，对所述矿层按照所述开采高度进行分层，自下层向上层每层按照所述步骤10-步骤40进行开采和充填，