[发明专利]一种复合煤层露天矿高位煤层回采宽度确定方法

说明书

本发明公开一种复合煤层露天矿高位煤层回采宽度确定方法，方法首先确定复合煤层露天矿各层的地层岩性及各地层岩性的岩土体物理力学参数；然后初步构建边坡的地质模型，确定到界边坡形态，并根据边坡的服务年限，确定各个煤层底板至地表局部边坡的安全储备系数；接着调整煤层间的各个平盘的宽度，使调整后的边坡满足稳定性要求；最后计算煤层将平盘宽度调整前后的差值，并将各个平盘的调整前后的差值进行求和，得到煤层间的回采宽度。本发明的方法解决了端帮压煤过多，资源损失严重的问题，实现资源开采最大化，提高露天煤矿整体经济效益。

技术领域

本发明涉及露天开采技术领域，尤其涉及一种复合煤层露天矿高位煤层回采宽度确定方法。

背景技术

在保证边坡安全稳定的前提下，最大限度回采煤炭资源是露天煤矿永恒的使命。现有设计均是通过横采内排追踪压帮开采方法将露天煤矿端帮最下煤层资源采出，随着内排土场的发展，逐渐排土至地表。在排弃物料覆盖下的高位煤层无法采出，导致回采资源无法实现最大化。显然，当内排土场排土至高位煤层底板后，可继续利用横采内排三维支挡效应将高位煤层采出，但高位煤层的回采宽度难以确定，已成为露天开采领域亟待解决的难题。因此，迫切需要提出一种复合煤层露天矿高位煤层回采宽度确定方法，弥补露天煤矿开采设计方面的不足。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种复合煤层露天矿高位煤层回采宽度确定方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种复合煤层露天矿高位煤层回采宽度确定方法，包括如下步骤：

步骤1：确定复合煤层露天矿各层的地层岩性，同时确定各地层岩性的岩土体物理力学参数；

步骤2：确定边坡各运输平盘宽度为A，保安平盘宽度为C，并初步构建边坡的地质模型，确定到界边坡形态；

步骤3：根据边坡的服务年限，确定各个煤层底板至地表局部边坡的安全储备系数，过程如下：

步骤3.1：将复合煤层进行由上至下编号，最上煤层的编号为M₁、第二煤层的编号为M₂、….直至最下面的煤层编号为M_i；

步骤3.2：根据边坡的服务年限，确定煤层M₁，M₂，…，M_i中各个煤层底板至地表局部边坡的安全储备系数，分别记为K₁，K₂，…，K_i；

步骤3.3：确定M_i-1煤层底板至M_i-2煤层底板局部边坡的安全储备系数F_si-1。

步骤4：当最下面的煤层M_i开采后，内排土场排土至煤层M_i-1底板后，在煤层M_i-1走向方向开挖50m，即形成横采内排追踪距离；

步骤5：调整煤层M_i-1底板至煤层M_i-2底板之间各个平盘的宽度，使调整后的边坡符合稳定性要求，过程如下：

步骤5.1：初步设置煤层M_i-1底板至煤层M_i-2底板之间各平盘宽度调整值为B’，C≤B’A；

步骤5.2：基于数值模拟仿真手段获取煤层M_i-1底板至地表局部边坡的稳定性系数F_i-1和煤层M_i-1底板至煤层M_i-2底板局部边坡的稳定性系数F_si-1；