[發(fā)明專利]煤與煤系共生鋁土礦協(xié)調開采系統(tǒng)及其上行開拓延伸方法

有效

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• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113027459B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 趙興龍;黃炳香;韓曉克
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21C41/22;E21F13/04;E21F17/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李翩

本發(fā)明公開了一種煤與煤系共生鋁土礦協(xié)調開采系統(tǒng)及其上行開拓延伸方法，鋁土礦層位于煤的下端，開采系統(tǒng)包括：主井、副井和回風井；鋁土礦層的一端與主井之間通過鋁土礦運輸大巷相連通，另一端與回風井相連通；布置在煤礦層的一側煤礦運輸大巷和煤礦層回風大巷；其中，鋁土礦運輸大巷與煤礦運輸大巷之間通過中間運輸巷相連通；回風井與煤礦層回風大巷之間通過采煤回風斜巷相連通；該開拓延伸方法采用軌道運輸斜巷與巖層皮帶運輸大巷方式上行延伸至上部煤礦層，形成新的煤礦床開采水平；充分利用原有的鋁土礦主、副井和提升系統(tǒng)，使得煤礦與鋁土礦的提升運輸互不干擾，保證鋁土礦和煤礦的協(xié)調開采。

技術領域

本發(fā)明涉及礦山開采技術領域，尤其涉及一種煤與煤系共生鋁土礦協(xié)調開采系統(tǒng)及其上行開拓延伸方法。

背景技術

鋁是現(xiàn)代工業(yè)的重要原材料之一，對于國民經(jīng)濟的發(fā)展具有十分重大的意義。鋁的產(chǎn)量和消耗量僅次于鋼鐵，在所有金屬中排名第二。目前，我國的淺覆蓋區(qū)鋁土礦勘查基本完成，淺層鋁土礦資源已經(jīng)日漸匱乏。近年來，隨著煤系共伴生礦產(chǎn)理念的提出，人們發(fā)現(xiàn)煤系共伴生鋁土礦資源儲量豐富，尤其以上煤下鋁的賦存形式較為常見，越來越多的煤下鋁土礦成為獲取高質量鋁土資源的新途徑。

當前絕大部分煤下鋁土資源的開發(fā)選擇新建礦井，開采成本較高。且先前開發(fā)的資源在開采過程中會產(chǎn)生地質擾動，極有可能影響后面待開發(fā)資源的賦存穩(wěn)定性，甚至破壞其開采條件，造成資源的浪費。例如下部鋁土礦的開采會導致頂板垮落松動，對煤層底板的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，增大煤層開采的難度。

煤礦和鋁土礦同樣作為井工礦山，有著許多相同點，這使得同時開發(fā)兩者成為一種可能。在上煤下鋁的資源賦存條件下，可以基于鋁土礦開采系統(tǒng)上行開采煤炭資源。兩者在協(xié)調開采期間互相進行超前探測，共享地質資料，相輔相成，可以有效解決傳統(tǒng)煤與煤系共生鋁土礦單獨開采面臨的相互影響矛盾。

發(fā)明內容

本方案針對上文提出的問題和需求，提出一種煤與煤系共生鋁土礦協(xié)調開采系統(tǒng)，由于采取了如下技術特征而能夠實現(xiàn)上述技術目的，并帶來其他多項技術效果。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的一種煤與煤系共生鋁土礦協(xié)調開采系統(tǒng)，鋁土礦層位于煤礦層的下部，所述開采系統(tǒng)包括：

沿著鋁土礦的縱向方向分別布置在其兩側主井、副井和回風井，其中，主井、副井位于同側且相近設置，所述主井、所述副井的一端連接至工業(yè)廣場，其另一端向地下延伸至鋁土礦層；所述鋁土礦層的一端與所述主井之間通過鋁土礦運輸大巷相連通，所述鋁土礦層的另一端與回風井相連通；

布置在煤礦層的一側且沿著煤礦層的縱向方向延伸并在其橫向方向上間隔設置的煤礦運輸大巷和煤礦層回風大巷，其中，所述煤礦運輸大巷和所述煤礦層回風大巷之間通過煤層橫向運輸大巷相連通；

其中，所述鋁土礦運輸大巷與所述煤礦運輸大巷之間通過中間運輸巷相連通；所述回風井與所述煤礦層回風大巷之間通過采煤回風斜巷相連通。

在該技術方案中，在鋁土礦層通過鋁土礦運輸大巷將鋁土礦運輸至主井處，在煤礦層上由工作面開采煤礦并將其運輸至煤礦運輸大巷，并通過中間運輸巷將其運輸至主井處；在此過程中，通過共用主井內的提升系統(tǒng)，錯時提升煤礦和鋁土礦，協(xié)同運輸，使得對主井利用達到最大化，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低鋁土礦開采對上部煤礦層穩(wěn)定性的影響。

另外，根據(jù)本發(fā)明的煤與煤系共生鋁土礦協(xié)調開采系統(tǒng)，還可以具有如下技術特征：

在本發(fā)明的一個示例中，所述鋁土礦運輸大巷包括：綜合軌道運輸大巷和綜合皮帶運輸大巷，

其中，所述綜合軌道運輸大巷適于分別與所述鋁土礦層、所述煤礦層相連通；

其中，所述綜合皮帶運輸大巷適于分別與所述鋁土礦層、所述煤礦層相連通。

在本發(fā)明的一個示例中，所述煤礦運輸大巷包括：煤礦層軌道運輸大巷和煤礦層皮帶運輸大巷，