[发明专利]一种用于大倾角厚煤层边帮煤的连续开采方法

说明书

本发明属于采煤方法技术领域，具体涉及一种露天煤矿大倾角厚煤层边帮煤的连续开采方法。将煤层沿倾向方向分为若干个盘区，作为作业区，台阶式用于保证端帮采煤机、速联胶带运输单元、步进式平台以及临时储煤仓、外运车辆所需的空间。然后在台阶平盘布置好以后，端帮采煤机由传统的沿煤层倾向改为沿煤层走向开采采硐，形成“由下往上开设盘区，由上往下推进，由内往外探入回采”的总体布局，单个盘区的采硐数目、采硐高度和深度由煤层厚度决定。本发明可以有效解决连续采煤机在倾向开采大倾角煤层时爬坡能力不足的问题，仅剥离一部分台阶盘区的顶部岩层，即可达到安全回采目的。

技术领域

本发明属于采煤方法技术领域，具体涉及一种露天煤矿大倾角厚煤层边帮煤的连续开采方法。

背景技术

目前，全世界年产煤炭超过80亿吨，其中露天开采占比超过六成，部分国家甚至高达90%。近年来，我国露天煤矿得到了快速发展，其煤炭产量占全国煤炭总产量的比重由2000年的4%左右提高到2018年的16%左右，对各自省区乃至全国国民经济的持续健康发展具有重要的战略地位和意义。露天煤矿倾斜煤层倾角一般为10°～45°，就目前的开采技术水平和开采装备而言，一般采用分区内排纵采工艺、横采内排开采工艺及纵采转横采内排开采工艺。但由于倾斜煤层地质条件和赋存条件的复杂性、开采工艺与开采装备的局限、排放剥离物的限制，增加了露天煤矿倾斜厚煤层的开采难度：一方面，煤层底板揭露后，倾角较大，造成安全开采隐患，无法实现内排或仅能排放很少量的剥离物，无法尽早实现内排直接影响剥离运距、外排土场的占地面积、环保费用、经济效益；另一方面在实际露天煤矿设计、开采过程中，采掘工作帮和内排土工作帮之间大量煤炭被压覆，排土场重新掩埋之后，造成永久损失和资源浪费，资源浪费现象严重，这样便形成了较大一部分边帮煤炭资源。通常情况下，这些边帮资源一般均为近水平煤层，坡度较小，边帮开采较为容易，对此，国内一些煤矿如内蒙古乌兰煤矿已经作为试点使用连续采煤机进行了端帮开采，这些端帮煤都是近水平开采，取得了较好的效果。但是有一部分边帮煤炭资源，厚度在10m以上、倾角超过18°，使用连续采煤机开采时，由于设备爬坡能力有限，无法使用常规的沿倾向方向开采，而且此类资源的开采需求也在不断加大。因此，大倾角边帮开采也成了亟待解决的难题。

在充分调研、分析的基础上认为，目前国产化连续采煤机以及成套装备已经成熟，并广泛用于井工矿短壁开采或巷道快速掘进中，其具有采掘合一、投资少、见效快、机械化程度高、设备移动快速灵活、无巷道支护、初期剥离量少等优势，而其自动定向定位系统的高可靠性已经在国内部分矿区的边帮现场中得到验证。因此，连续采煤机仍然是解决大倾角边帮煤资源最理想的装备，并综合大倾角、厚及特厚煤层的分布特点，提出一种新工艺和方法，通过调整开采方向、平盘布置、优化采运工艺，将回采采硐的坡度降低，既符合设备要求，又能满足工艺需要，最终实现大坡度、厚及特厚煤层条件下端帮煤炭资源的安全、高效开采。

发明内容

本发明为了埋深煤层倾角较大时造成的开采困难、煤炭损失率高、生产安全性差、工人劳动强度大、采剥比大、剥离物排放困难、开采效益差的问题，提供一种露天煤矿大倾角厚煤层边帮煤的连续开采方法。

本发明采取以下技术方案：一种露天煤矿大倾角厚煤层边帮煤的连续开采方法，包括以下步骤。

S100～划分倾斜厚煤层：沿煤层倾斜线方向，由下往上每隔5～15m的垂直高度依次开设台阶式水平的盘区工业广场。

S200～上、下相邻盘区工业广场间设置环形运输通道：盘区工业广场处揭露煤层并平整。

S300～在开采期间，盘区工业广场区域上布设开采装备，每个台阶的盘区工业广场处沿走向设置采硐。