遥控掘进机巷道式或综采放顶煤开采端帮煤工艺

摘要

遥控掘进机巷道式或综采放顶煤开采端帮煤工艺主要应用于露天煤矿边坡下资源的开采。附图为向内排土场方向倾斜的巷道式遥控掘进机和胶带运输相配合进行端帮煤的开采方式。1、对局部赋存的端帮煤层开采工艺(1)通过留设垂直或者斜交于边坡的巷道开采端帮煤，中间留设合适宽度的煤柱，利用内排土场对边坡的掩护支撑作用，快速在内排土场内排前采出端帮煤。(2)开采设备为遥控或线控掘进机和胶带运输机相配合进行无人化开采。(3)在必要的情况下，利用露天煤矿内排土场台阶顶部的废石进行充填。2、对连续赋存较大的端帮或非工作帮煤层采用综采工艺进行开采(1)利用露天矿的开拓运输系统的有利条件，在边坡下布置端帮综采开采系统进行端帮煤的开采。

说明书

技术领域

遥控掘进机巷式、综采放顶煤开采端帮煤工艺，主要应用于露天煤矿边坡下压占资源的 开采，就是在露天开采的过程中，同时开采露天煤矿边坡下的资源，该部分资源储量巨大， 至今尚无有效方法在内排土场内排前采出。

背景技术

在煤炭行业，资源回收率普遍偏低，井工开采的矿山，资源回收率只有45％，小型民办井 工矿只有15-20％左右。露天开采境界内的资源回采率为95％左右，但如果把露天境界外围的 残矿和边坡下压占的资源量计算在内，露天煤矿的资源回采率大多数在75％以下，将近有25％ 左右的资源不能回收。例如阜新某矿在勘探范围内有4671.4万t页岩油矿，露天矿地表境界 垂直范围内资源/储量为4664.87万t，边帮下压占资源量1285.5万t，露天开采范围内有 27.6％的页岩油矿被边坡压占。

特别在适合于内排的缓倾斜或水平露天矿，在开采达到坑底时逐渐实行坑内排土，端帮 边坡存在时间短，高度逐渐降低直至消失，如果不及时采出边坡下压占的资源及周边残矿， 将会造成永久性的损失。

发明内容

一、对局部赋存的端帮煤层开采工艺

1.利用遥控或线控掘进机和胶带运输机相配合进行端帮煤的无人化开采。在开采过程中， 不需要人员进入，操作人员通过远程遥控和视频系统相结合的系统，操作掘进机对煤层进行 上下切割，切割破碎的煤然后再转运到后挂的胶带运输机转运到露天坑内，再通过露天卡车 转运到露天坑外。

2、采用垂直或向内排土场斜交的方式布置巷道开采端帮煤。根据边坡的稳定性和工程地 质条件，在巷道之间留设有常规煤柱，再隔10-20个常规煤柱留设一个超宽煤柱，以防止边 坡的垮塌或者是连锁式的垮塌反应。

3.利用露天煤矿内排土场顶部的废石对采空巷道进行充填，以减少对露天边坡稳定性的 影响。露天矿内排台阶废石具有颗粒级配良好，块度小，适于充填的特点。特别是对厚煤层， 采用从下往上逐层充填的方式分层充填开采，可以最大程度的采出端帮煤。

二、对连续赋存较大的端帮或非工作帮煤层采用综采工艺进行开采

1.利用露天矿的开拓运输系统，在露天开采时就在边坡下布置端帮综采开采系统进行端 帮煤的开采。在露天开采时适时进行运输顺槽、回风顺槽和工作面的布设。在端帮煤开采工 艺工作线长度在1000m左右，在内排土场掩埋完毕地段，露天矿的开拓运输系统可以利用时 适时调入综采机开采。

在开采空间顺序上，对多煤层进行开采，遵循从上往下的原则进行。

附图说明

图1是内蒙某露天煤矿的剖面图，该露天煤矿共有2层可采煤层，5煤为最上层煤，平 均厚度为3m；6煤为最厚煤层，平均厚度为22m。该露天矿的平均深度为90m左右，在露天 边坡下及周边，还有大量的煤层尚未开采利用。

图2为对5煤的端帮巷道式开采图，采用垂直于边坡台阶的巷道式开采，巷道中间留有 煤柱，每隔10-20个常规煤柱还需要设一个10m-20m宽的超宽煤柱。为了保证边坡的安全性， 还可以对采空巷道进行废石充填。

图3为端帮开采巷道向内排土场方向倾斜一定角度方式开采，这样可以减少对端帮边坡 的扰动，在内排土场的掩护下开采，边坡的安全性更高，端帮巷道也更安全。

图4为厚端帮煤层的开采方式，通过内排土场形成内排小台阶，以方便在厚煤层上分为 开采区和矿柱两部分，在开采区从下往上逐层开采，采一层充填一层，在废石充填层上进行 上一层的开采，逐次向上进行。

图5为连续煤层的综采放顶煤开采方式。随着露天矿的推进，同时进行运煤顺槽和回风 顺槽的开掘，等待工作面长度达到1000m左右，排土场把端帮掩埋长度也达到1000m左右时 就可以调入综采机进行开采，采出的煤直接用胶带输送到坑底，再通过运输卡车运送出坑外。

具体实施方式

当露天矿开采到最下煤层，即开采到最下一个水平，就可以进行端帮煤的开采。

首先要结合露天矿的开采计划，统一进行端帮煤的开采规划，再结合露天矿的工程地质 条件及边坡的稳定状况，对多层端帮煤的开采进行规划设计。对连续的煤层，采用综采方式 开采是最合理的方式，具有安全、生产率高和回收煤量大的特点，要综合考虑回风顺槽、运 输顺槽的布设以及综采时间的确定等。

对局部赋存的煤层，要考虑常规煤柱和永久性煤柱尺寸的大小、以及内排土场和端帮开 采的位置关系。特别是要考虑到端帮开采不能影响露天矿边坡的稳定性，不能影响露天矿的 正常生产，在必要的条件下，还要考虑采用内排土场废石进行充填，以保证边坡的稳定性。 为了最大程度的减少对端帮边坡稳定性的影响，结合内排土场对边坡的掩护支撑作用，端帮 开采巷道采用向内排土场倾斜一定角度的方式进行布设，这样可以最大程度的减少边坡下沉 破坏的可能性。

在进行端帮边坡的开采过程中，对边坡最下部的影响是最大的，很容易造成局部坍塌造 成事故，因此要对端帮边坡进行危石处理、架设掩护钢棚等综合措施进行安全防护。

在生产过程中，由于实行自动化开采，人员不能进入巷道，因此要求设备在进入巷道前， 要对设备进行精心的维修检查，确保设备在巷道内不出现任何故障。其次是要防止在局部岩 块掉落砸到胶带或者是遥控掘进机上的时候，要有大功率的绞盘在外部对设备进行拖拽，把 胶带及掘进机和其上部的岩块撤出.清理完毕后再重新进入巷道进行开采。