[發(fā)明專利]一種露天礦排土方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911064611.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN110905519A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王忠鑫;馬培忠;宋波;蘇遷軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21C47/02
• 分類號(hào): E21C47/02
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責(zé)任公司 21101
• 代理人: 張琇;王勇

一種露天礦排土方法,涉及露天采礦技術(shù)領(lǐng)域。其對(duì)外排土場(chǎng)壓占范圍內(nèi)的表土進(jìn)行預(yù)挖，避免表土資源的浪費(fèi)，解決了露天礦覆土資源緊缺、表土遠(yuǎn)距離運(yùn)輸成本高、覆土滯后等難題;通過合理確定預(yù)挖深度、預(yù)挖施工進(jìn)度和表土堆存高度，縮短了預(yù)挖表土的堆存時(shí)間，改善了表土中有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分的保持程度，提高排土場(chǎng)復(fù)墾時(shí)的植被恢復(fù)效果;通過合理確定預(yù)挖表土的堆存位置和合理堆存高度，可將表土預(yù)挖的成本降至最低;通過預(yù)挖一定深度的表土降低了排土場(chǎng)基底標(biāo)高，降低值等于預(yù)挖深度值，降低了礦山的購地費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益均十分顯著。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及露天采礦技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種露天礦排土方法。

背景技術(shù)

排土工程是露天開采的重要組成部分，受煤層賦存條件和剝-采-排時(shí)空關(guān)系的約束，開采初期均有剝離物排棄至采場(chǎng)外部，這就要求在露天礦采掘場(chǎng)地表境界之外的適當(dāng)?shù)囟卧O(shè)置排土場(chǎng)以容納外排剝離物。最終會(huì)在地表形成一定高度和形態(tài)的外排土場(chǎng)，當(dāng)外排土場(chǎng)服務(wù)期滿后必須對(duì)其進(jìn)行覆土和植被恢復(fù)。根據(jù)外排土場(chǎng)形成的過程，露天礦采場(chǎng)深部開挖的巖石等剝離物往往排棄至排土場(chǎng)的最上部。因這些巖石剝離物中的有機(jī)質(zhì)等成分十分匱乏，不具備植物及各類微生物生長(zhǎng)的條件，因此，復(fù)墾的第一步便是完成排土場(chǎng)的覆土，即在排棄臺(tái)階的最上部覆蓋一定厚度的腐植土，為植物和各類微生物的生長(zhǎng)創(chuàng)造基質(zhì)條件。

覆土的關(guān)鍵是解決表土的來源問題。對(duì)于表土資源充足的露天礦，覆土的來源往往是剝離初期單獨(dú)堆放的表土或者自采掘工作面遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)谋硗痢为?dú)堆放的表土因開挖擾動(dòng)和長(zhǎng)期堆存風(fēng)化等影響，有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分大量流失，土壤已嚴(yán)重貧瘠化，必須進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的改良和熟化方可滿足后續(xù)復(fù)墾的需要。自采掘場(chǎng)工作面遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)谋硗烈蜻\(yùn)距較遠(yuǎn)，導(dǎo)致覆土費(fèi)用十分高昂，大大增加了礦山復(fù)墾的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，一些企業(yè)甚至因無法承擔(dān)高昂的復(fù)墾費(fèi)用而降低了復(fù)墾的標(biāo)準(zhǔn)甚至不進(jìn)行排土場(chǎng)復(fù)墾，引發(fā)嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞問題。對(duì)于表土資源匱乏的露天礦，覆土的來源更加有限，成本也相當(dāng)之高，企業(yè)甚至不得不投入大量的資金和時(shí)間，研發(fā)表土替代材料，以期解決“無土可覆”的難題。

無論表土資源充足與否，目前露天礦排土都面臨外排土場(chǎng)覆土成本高、周期長(zhǎng)、及時(shí)性差等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種露天礦排土方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種露天礦排土方法，其技術(shù)要點(diǎn)是，根據(jù)排土工程位置的發(fā)展，按時(shí)空順序?qū)ε磐翀?chǎng)境界內(nèi)基底的表土進(jìn)行預(yù)挖，暫存至排土境界內(nèi)尚未剝離區(qū)域，預(yù)剝離形成了新的排土場(chǎng)基底，當(dāng)預(yù)挖形成的空區(qū)具備排土作業(yè)條件時(shí)即開始實(shí)施排土工程，當(dāng)排土臺(tái)階具備覆土作業(yè)條件時(shí)，及時(shí)將預(yù)剝離的表土覆于排土臺(tái)階之上，完成排土場(chǎng)覆土；包括如下步驟：

步驟1：確定預(yù)挖深度。采用液壓反鏟進(jìn)行預(yù)挖作業(yè)，自排土起始位置向排土工作線推進(jìn)方向進(jìn)行表土預(yù)挖:預(yù)挖深度根據(jù)表土厚度和覆土需求量綜合確定，預(yù)挖的施工計(jì)劃根據(jù)排土工程計(jì)劃綜合確定，原則上二者應(yīng)保持同步；若預(yù)挖施工的工程位置尚未到達(dá)排土場(chǎng)最終境界時(shí)預(yù)挖表土堆存量就已滿足覆土需求量，則可提前停止預(yù)挖施工；在未進(jìn)行預(yù)挖地段進(jìn)行排土?xí)r，在原始地表排棄最下第1個(gè)排土臺(tái)階即可；

步驟2：確定表土堆存起始位置。采用自卸卡車運(yùn)輸表土至預(yù)定地點(diǎn)卸載，將預(yù)剝離表土堆存至排土境界內(nèi)尚未剝離區(qū)域暫存，確定自卸卡車運(yùn)輸距離，預(yù)挖表土?xí)捍嫖恢貌挥绊戭A(yù)挖工程施工；利用推土機(jī)進(jìn)行整堆，堆高根據(jù)表土預(yù)挖高度和覆土施工速度綜合確定；

步驟3：確定排土施工工序。當(dāng)預(yù)挖形成的空區(qū)滿足排土作業(yè)要求時(shí)，即可開始在預(yù)挖空區(qū)實(shí)施露天礦排土,底部第1個(gè)臺(tái)階起始位置須采用自卸卡車-推土機(jī)排土方式，卡車自預(yù)挖臺(tái)階頂部向預(yù)挖空區(qū)卸載物料，推土機(jī)輔助作業(yè)，逐步形成標(biāo)準(zhǔn)高度和坡面角的排土臺(tái)階，排土臺(tái)階頂部邊緣應(yīng)設(shè)置安全擋墻，保障排土卡車的作業(yè)安全；自底部第2個(gè)臺(tái)階開始既可以采用自卸卡車-推土機(jī)排土方式或排土機(jī)排土方式，具體排土方式可根據(jù)剝離工藝進(jìn)行確定；