[发明专利]一种防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术领域，尤其是涉及一种防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法。

背景技术

受经济、技术条件的制约，先期小煤窑由于开采技术落后，通常采用房柱式等采煤方法来保证产量，从而留设有许多的煤柱，造成大量煤炭资源的残留。同时，先期小煤窑的乱采乱掘导致上述残留煤炭资源附近形成了许多地下巷道与采空区。

目前，露天复采是解放上述残留煤炭资源的一种极好方法，不仅可以提高资源的回收率，延长矿区或矿井的服务年限，而且可以增加矿井的经济效益，缓减企业压力。

然而，与传统的露天开采相比，由于残煤分布区附近存在的地下巷道与采空区的分布位置、大小和范围不清晰，露天复采残煤时重型剥离设备可能会向地下巷道或者采空区内陷落，进而影响残留煤炭资源的安全复采。同时，露天复采剥离残煤上覆岩体时，爆破强度过大，冲击作用较强，松碎岩体之间的裂隙间距也会增大，这将可能引发重型剥离设备的倾倒，进而影响矿井的正常复产。

因此，找出一种防止露天复采残煤时剥离设备倾倒和陷落的方法具有重大的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，有效的解决了重型剥采设备在露天复采残煤时出现的倾倒和陷落等问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种防止露天复采残煤时重型剥离设备倾倒和陷落的方法，包括以下步骤：

(1)利用探地雷达技术探查露天复采残留煤炭资源赋存情况、先期小煤窑乱采乱掘形成的的地下巷道和采空区分布状况及其附近的积水分布情况；

(2)布置钻孔，进行钻探补充勘查，将采空区三维扫描仪扫描探头沿钻孔深入先期小煤窑乱采乱掘时期形成的地下巷道和采空区中，进行扫描精准探查；同时，绘制地下巷道和采空区分布平面图，以指导安全复采；

(3)利用排水泵将探明的积水抽排出去；

(4)制备注浆浆液，利用注浆泵将制备好的浆液均匀地注入小煤窑乱采乱掘时期形成的地下巷道和采空区中，使浆液扩散充实、凝固和硬化；

(5)利用剥采设备自上而下分台阶剥离露天复采残煤上覆岩体；

(6)在剥离露天复采残煤上覆岩体过程中，控制爆破强度，破碎和松动露天复采残煤上覆岩体，以减小爆破震动强度。

(7)在剥离露天复采残煤上覆岩体过程中，实测爆破形成的相互铰接的松碎岩体之间存在的裂隙间距。当爆破形成的相互铰接的松碎岩体之间存在的裂隙间距较大时，封锁重型剥离设备停止作业或者将重型剥离设备转移到间隙较小的松碎岩体区域作业。

(8)在剥离露天复采残煤上覆岩体过程中，采用边坡稳定性预警监测系统实时分析边坡形体移动的规律，提供边坡稳定性分析资料，了解和掌握滑坡的形态、规模和发展趋势，预报滑坡。当边坡稳定性较差，预警监测系统预报告滑坡时，采用锚杆(索)加固边坡。

优选的，所述的步骤(1)需充分利用矿井原有地质、技术等资料探查残留煤炭资源分布范围、先期小煤窑乱采乱掘形成的的地下巷道和采空区的分布位置、大小和范围及其附近的积水分布情况。

优选的，所述的步骤(2)中在步骤(1)探明的先期小煤窑乱采乱掘形成的的地下巷道和采空区的分布范围内布置若干直径为80-120mm的钻孔，进行补充勘探；

优选的，所述的步骤(2)中所用的采空区三维扫描仪扫描探头沿钻孔深入先期小煤窑乱采乱掘时期形成的地下巷道和采空区中能进行360度的环形扫描；

优选的，所述的步骤(2)中需结合步骤(1)探地雷达扫描技术探查结果，绘制地下巷道和采空区分布平面图，以指导安全复采。

优选的，所述的步骤(3)将步骤(2)中的钻孔作为排水通道，进而将先期小煤窑乱采乱掘时期形成的地下巷道与采空区分布的积水抽排出去。

优选的，所述的步骤(4)中的注浆浆液需具备较好可注性和稳定性，凝结时间也易于调节，具体可采用黏土浆液、硅酸盐水泥浆液、粉煤灰浆液、氯化钙浆液、水玻璃浆液或高分子化学材料浆液；所采用的注浆浆液中需添加6％～8％微膨胀剂，并掺入减水剂；注浆浆液凝固和硬化后形成的固化结实体须有较好的力学强度、抗渗性和抗侵蚀性。

优选的，所述的步骤(4)中将步骤(2)中的钻孔作为注浆通道。

优选的，所述的步骤(6)综合了减少延发爆破的炸药量、预裂爆破、缓冲爆破等手段来实现控制爆破。