[發(fā)明專利]一種礦山采選充處開采方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811159127.2
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109488301A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 張吉雄;齊文躍;張強;孫凱;周楠;劉恒鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/06;E21F13/06
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發(fā)明公開了一種礦山采選充處開采方法，包括矸石少量化開采工作面矸石的主要來源及降矸措施；煤矸分選的系統(tǒng)布置、裝備及分選工藝；充填協(xié)同垮落式煤炭高效回采的系統(tǒng)布置、裝備及生產(chǎn)工藝；矸石充填前后環(huán)境影響的預處理及預控措施；礦山“采選充處”開采方法的設計原則及設計步驟。該方法不僅解決了矸石的長距離輸送問題，降低了井下矸石提升費用，減輕了礦井輔助提升和地面洗煤廠壓力，而且還可以有效處理煤礦矸石，減少煤矸石地表堆積面積，降低礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞，保護生態(tài)環(huán)境，同時矸石充填與煤炭高效回采工作面單產(chǎn)單效高，能滿足現(xiàn)代化礦井對生產(chǎn)能力的要求，具有廣闊的應用前景。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種礦山開采設計方法，尤其涉及一種礦山采選充處開采方法，屬于煤礦開采技術(shù)領域。

背景技術(shù)

隨著礦井的大型化和煤礦開采技術(shù)的現(xiàn)代化，尤其是頂煤開采技術(shù)及大量薄煤層的開采技術(shù)的廣泛應用，導致工作面煤層頂、底板夾雜大量矸石，從而造成混入原煤中矸石量增加。而傳統(tǒng)煤礦開采作業(yè)中，開采出的原煤在井下不進行煤矸的分選處理，而是直接進入井底煤倉，由提升系統(tǒng)提升上井后再進行排矸作業(yè)，而排出的矸石還需設專門的堆放場地。由于原煤從井下運輸至地面后才進行洗選加工，這樣不僅造成矸石運輸能耗浪費，而且選后矸石在堆放時易產(chǎn)生自燃，不僅占用大量的土地，而且嚴重污染生態(tài)環(huán)境，造成了礦區(qū)環(huán)境日益突出。且井下煤流系統(tǒng)中矸石運輸及提升系統(tǒng)屬于礦井的無效運輸，這部分無效運輸量會大大降低礦井的實際產(chǎn)能，提高設備成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的各種不足，本發(fā)明提供一種礦山采選充處開采方法，以減輕礦井輔助提升和地面洗煤廠壓力，同時可以有效處理煤礦矸石，減少煤矸石地表堆積面積，保護礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，提高煤炭開采效率。

為了解決上述問題，本發(fā)明一種礦山采選充處開采方法，步驟如下，

第一步、根據(jù)煤層地質(zhì)條件以及賦存特征，明確設計回采工作面矸石的主要來源；

第二步、根據(jù)設計回采工作面矸石的主要來源，選擇相應的降低煤炭開采含矸率的措施，并布置矸石少量化開采工作面；

第三步、布置井下煤矸分選系統(tǒng)，并進行煤矸分選系統(tǒng)設備選型，對矸石少量化開采工作面生產(chǎn)的原煤進行煤矸分選；

第四步、分選出的矸石由矸石輸送皮帶運送至井下矸石倉，再由井下矸石倉經(jīng)矸石運輸皮帶運送至矸石充填與煤炭高效回采工作面進行充填處理，即布置充填協(xié)同垮落式綜采工作面；

第五步、依據(jù)煤矸分選系統(tǒng)分選出來的矸石量，設計充填協(xié)同垮落式綜采工作面的充填段長度，布置充填段回采工作面，并進行設備選型與配套；依據(jù)礦井生產(chǎn)能力的大小，設計充填協(xié)同垮落式綜采工作面的垮落段長度，布置垮落段回采工作面，并進行設備選型與配套；充填段與垮落段之間設置充填協(xié)同垮落式綜采工作面的過渡段，布置過渡段回采工作面，并進行設備選型與配套。

具體的，第一步中所述的矸石的主要來源包括：綜放開采放煤工藝中的矸石、煤層中的夾矸、工作面回采頂板冒落的矸石、采煤工作面因地質(zhì)條件變化而采出的矸石；

針對不同矸石來源所采取的降低煤炭開采含矸率的措施如下：

a.對于綜放開采放煤工藝中的矸石，首先通過探測頂煤厚度分布，掌握頂煤厚度變化，然后根據(jù)不同的頂煤厚度，通過改變放煤步距、放煤方式的途徑來降低綜放開采中的含矸率；

b.對于煤層中的夾矸，可通過分層開采的方式來降低含夾矸煤層的含矸率；

c.對于工作面回采頂板冒落的矸石，可通過及時支護、加大支護強度來降低回采頂板冒落的矸石；

d.對于綜采工作面底板切割的矸石，可通過改變采煤機滾筒高度、對采煤機施以防傾倒措施，來減少工作面底板切割的矸石；