一种露天煤矿煤炭开采运输工艺.pdf

本发明公开一种露天煤矿煤炭开采运输工艺，包括如下步骤：步骤1：对采场内靠近内排土场一侧的煤台阶进行预裂爆破，以形成完整的煤台阶坡面；步骤2：在内排土场与采场之间搭设排土桥，排土桥从内排土场侧开始朝向采场方向延伸；步骤3：当采场内的待开采区域开采完毕后，排弃排土桥，将剥离物层直接剥离废弃，并将三角煤层与煤矸石层一同开采，之后将开采的三角煤层与煤矸石层一起与预先制作好的煤炭混合配比；步骤4：将混合配比好的三角煤层、煤矸石层和预先制作好的煤炭，装车运输至指定位置。将矿石品位较低的煤矸石层压覆在煤台阶上，可避免对排土桥的重复剥离，大大节约三角煤回收成本和工期。

1.  一种露天煤矿煤炭开采运输工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：对采场内靠近内排土场一侧的煤台阶进行预裂爆破，以形成 完整的煤台阶坡面，在从下往上的方向上，所述煤台阶坡面朝向所述内 排土场侧倾斜布置，在所述煤台阶坡面下面压覆有三角煤层；
步骤2：在所述内排土场与所述采场之间搭设排土桥，所述排土桥从 所述内排土场侧开始朝向所述采场方向延伸；
所述排土桥由剥离物层和煤矸石层形成，其中所述剥离物层从所述 内排土场朝向所述三角煤层延伸，且所述剥离物层上靠近所述三角煤层 的剥离物层表面倾斜设置，在从下往上的方向上，所述剥离物层表面朝 向所述内排土场侧倾斜设置；
所述煤矸石层填充在由所述剥离物层表面与所述三角煤层之间的空 间内，且所述煤矸石层与所述剥离物层在水平方向上相平齐布置；
步骤3：当所述采场内的待开采区域开采完毕后，排弃所述排土桥， 将剥离物层直接剥离废弃，并将所述三角煤层与所述煤矸石层一同开采， 之后将开采的所述三角煤层与所述煤矸石层一起与预先制作好的煤炭混 合配比；
步骤4：将混合配比好的所述三角煤层、所述煤矸石层和预先制作好 的所述煤炭，装车运输至指定位置。

2.  根据权利要求1所述的一种露天煤矿煤炭开采运输工艺，其特征 在于，所述煤台阶坡面的倾斜角度为75°。

3.  根据权利要求1所述的一种露天煤矿煤炭开采运输工艺，其特征 在于，所述剥离物层表面的倾斜角度为38°。

4.  根据权利要求1所述的一种露天煤矿煤炭开采运输工艺，其特征 在于，所述三角煤层与所述煤矸石层组成的混合物与预先制作好的所述 煤炭按照质量比1:4进行配比混合。

5.  根据权利要求1所述的一种露天煤矿煤炭开采运输工艺，其特征 在于，所述剥离物层表面上与所述三角煤层相接的连接端连接在所述三 角煤层的底面上。

6.  根据权利要求1所述的一种露天煤矿煤炭开采运输工艺，其特征 在于，所述剥离物层表面上与所述三角煤层相接的连接端连接在所述三 角煤层上，在垂直方向上，所述连接端的高度高于所述三角煤层的底面 的高度。

7.  根据权利要求1所述的一种露天煤矿煤炭开采运输工艺，其特征 在于，当所述采场内一段区域完成开采后，排弃该段区域内的所述排土 桥，继续在另一段待开采区域执行步骤1-4，直至完成整个所述采场内的 煤炭开采。

一种露天煤矿煤炭开采运输工艺
技术领域
本发明涉及露天煤矿开采技术领域，尤其涉及一种用于开采排土桥 三角煤的露天煤矿煤炭开采运输工艺。
背景技术
目前露天煤矿为减小煤顶板部分台阶剥离物运距或实施端帮下残煤 回收，多采取从采场搭排土桥至内排土场的方式形成新的运输通道的措 施，搭排土桥技术可提高矿山经济效益，同时排土桥移设带来一些经济 难题。
排土桥的位置一般设置在端帮或采场中部，搭建高度一般为煤底板 至煤顶板。排土桥多与煤台阶交接，因此随采场推进排土桥需移设时， 旧排土桥与煤台阶交界面下形成的三角煤需要采取合理技术措施进行回 收。
三角煤回收需对其上方覆盖物进行二次剥离，将压覆的三角煤露出 后进行回收，并放弃对二次剥离不经济的下部三角煤回收。
现有排土桥压覆三角煤回收方案存在以下缺点：1.需消耗人力物力进 行大量二次剥离，不能达到搭排土桥节约成本的最佳效果2.部分搭桥前 已露出的煤因搭桥再次掩埋而导致二次剥采比不合理，因此放弃回收该 部分煤，造成资源浪费3.煤岩交接处容易导致煤岩混杂，增大矿石洗选 难度4.三角煤回收工期较长，对露天矿生产影响较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种无需二次剥离， 即可完成对三角煤回收的露天煤矿煤炭开采运输工艺。
本发明技术方案提供一种露天煤矿煤炭开采运输工艺，包括如下步 骤：步骤1：对采场内靠近内排土场一侧的煤台阶进行预裂爆破，以形成 完整的煤台阶坡面，在从下往上的方向上，所述煤台阶坡面朝向所述内 排土场侧倾斜布置，在所述煤台阶坡面下面压覆有三角煤层；步骤2：在 所述内排土场与所述采场之间搭设排土桥，所述排土桥从所述内排土场 侧开始朝向所述采场方向延伸；所述排土桥由剥离物层和煤矸石层形成， 其中所述剥离物层从所述内排土场朝向所述三角煤层延伸，且所述剥离 物层上靠近所述三角煤层的剥离物层表面倾斜设置，在从下往上的方向 上，所述剥离物层表面朝向所述内排土场侧倾斜设置；所述煤矸石层填 充在由所述剥离物层表面与所述三角煤层之间的空间内，且所述煤矸石 层与所述剥离物层在水平方向上相平齐布置；步骤3：当所述采场内的待 开采区域开采完毕后，排弃所述排土桥，将剥离物层直接剥离废弃，并 将所述三角煤层与所述煤矸石层一同开采，之后将开采的所述三角煤层 与所述煤矸石层一起与预先制作好的煤炭混合配比；步骤4：将混合配比 好的所述三角煤层、所述煤矸石层和预先制作好的所述煤炭，装车运输 至指定位置。
进一步地，所述煤台阶坡面的倾斜角度为75°。
进一步地，所述剥离物层表面的倾斜角度为38°。
进一步地，所述三角煤层与所述煤矸石层组成的混合物与预先制作 好的所述煤炭按照质量比1:4进行配比混合。
进一步地，所述剥离物层表面上与所述三角煤层相接的连接端连接 在所述三角煤层的底面上。
进一步地，所述剥离物层表面上与所述三角煤层相接的连接端连接 在所述三角煤层上，在垂直方向上，所述连接端的高度高于所述三角煤 层的底面的高度。
进一步地，当所述采场内一段区域完成开采后，排弃该段区域内的 所述排土桥，继续在另一段待开采区域执行步骤1-4，直至完成整个所述 采场内的煤炭开采。
采用上述技术方案，具有如下有益效果：
由原来剥离排弃物直接压覆煤台阶变为矿石品位较低的煤矸石层压 覆在煤台阶上，可避免对排土桥的重复剥离，大大节约三角煤回收成本 和工期。煤矸石层与三角煤层混合采出并进行合理配比，不仅煤矿资源 没有浪费，还使原来废弃的低品位矿石也得到综合利用，同时有效避免 了煤岩混杂。
附图说明
图1为本发明提供的提供一种露天煤矿煤炭开采运输工艺中对排土 桥压覆三角煤层进行回收的俯视图；
图2为图1沿A-A向的剖视图。
附图标记对照表：
1-采场；              11-煤台阶；        12-煤台阶坡面；
2-内排土场；          3-排土桥；         31-剥离物层；
310-剥离物层表面；    311-连接端；       32-煤矸石层；
4-三角煤层；          41-底面。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零 部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语 “前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外” 分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1-2所示，本发明提供的一种露天煤矿煤炭开采运输工艺，包括 如下步骤：
步骤1：对采场1内靠近内排土场2一侧的煤台阶11进行预裂爆破， 以形成完整的煤台阶坡面11，在从下往上的方向上，煤台阶坡面11朝向 内排土场2侧倾斜布置，在煤台阶坡面11下面压覆有三角煤层4。
步骤2：在内排土场2与采场1之间搭设排土桥3，排土桥3从内排 土场2侧开始朝向采场1方向延伸。
排土桥3由剥离物层31和煤矸石层32形成，其中剥离物层31从内 排土场2朝向三角煤层4延伸，且剥离物层31上靠近三角煤层4的剥离 物层表面310倾斜设置，在从下往上的方向上，剥离物层表面310朝向 内排土场2侧倾斜设置。
煤矸石层32填充在由剥离物层表面310与三角煤层4之间的空间内， 且煤矸石层32与剥离物层31在水平方向上相平齐布置。
步骤3：当采场1内的待开采区域开采完毕后，排弃排土桥3，将剥 离物层31直接剥离废弃，并将三角煤层4与煤矸石层32一同开采，之 后将开采的三角煤层4与煤矸石层32一起与预先制作好的煤炭混合配 比；
步骤4：将混合配比好的三角煤层4、煤矸石层32和预先制作好的 煤炭，装车运输至指定位置。
也即是，该露天煤矿煤炭开采运输工艺，首先在形成排土桥3前， 对煤台阶11进行处理，对即将形成排土桥3的煤台阶11位置进行预裂 爆破，使煤台阶坡面12完整，并使煤台阶坡面12朝向内排土场2侧倾 斜，三角煤层4被压覆在煤台阶坡面12的下方。
接着形成排土桥3：排土桥3形成从内排土场2侧开始，向采场1 方向排弃延伸，待排土桥3底部与煤台阶11即将交界时，将剥离物层31 换为矿石品位较低的煤矸石层32，直至排土桥3形成。剥离物层31为在 开采三角煤层4时，需要玻璃的岩石、浮土等等，其作用是用于形成排 土桥3，但并不用于回收使用，可以为任何能够起到类似作用的物质。
也即是，在开始阶段在排土桥3的下方填充剥离物层31，剥离物层 31从内排土场2朝向三角煤层4延伸设置，且剥离物层31上靠近三角煤 层4的剥离物层表面310倾斜设置，在从下往上的方向上，剥离物层表 面310朝向内排土场2侧倾斜设置，以在剥离物层表面310与三角煤层4 之间形成一定空间，用于填充煤矸石层32。将煤矸石层32填充在由剥离 物层表面310与三角煤层4之间的空间内，并且煤矸石层32与剥离物层 31在水平方向上相平齐布置，以形成表面平整的排土桥3，用于煤炭运 输。
再三角煤层回收：当采场1内的待开采区域开采完毕后，排弃该排 土桥3，排土桥3废弃后对三角煤层4进行回收。此时，首先将剥离物层 31直接排弃，再将将压覆在三角煤层4上方的煤矸石层32与三角煤层4 一起采出，并与预先制作好的煤炭(优煤)进行合理配比装车，运至指 定位置，完成施工。
本发明提供的露天煤矿煤炭开采运输工艺，在对排土桥下方的三角 煤回收时，无需二次剥离。由原来剥离排弃物直接压覆煤台阶变为矿石 品位较低的煤矸石层压覆在煤台阶上，可避免对排土桥的重复剥离，大 大节约三角煤回收成本和工期。煤矸石层与三角煤层混合采出并进行合 理配比，不仅煤矿资源没有浪费，还使原来废弃的低品位矿石也得到综 合利用，同时有效避免了煤岩混杂。
较佳地，如图2所示，煤台阶坡面12的倾斜角度为75°，可使排土 桥3形成后压覆最少的三角煤层4。三角煤层4呈等腰三角形被压覆在煤 台阶坡面12下方。
较佳地，如图2所示，剥离物层表面310的倾斜角度为38°，即排 土自然安歇角为38°，可以最大限度地保证煤矸石层32的总量，又不影 响下方剥离物层31的量，保证了排土桥3的质量不受影响。
较佳地，三角煤层4与煤矸石层32组成的混合物与预先制作好的煤 炭按照质量比1:4进行配比混合，可以保证混合后的煤炭的质量，可满足 商品煤热值要求，同时避免了煤矿资源浪费，还使原来废弃的低品位矿 石也得到综合利用，同时有效避免了煤岩混杂。
较佳地，如图2所示，剥离物层表面310上与三角煤层4相接的连 接端311连接在三角煤层4的底面上。保证在回收时，将三角煤层4全 部收回，避免资源浪费。
较佳地，剥离物层表面310上与三角煤层4相接的连接端311连接 在三角煤层4上，在垂直方向上，连接端311的高度高于三角煤层4的 底面41的高度。该方案在回收时，留有一定高度的三角煤层4不采出， 具体应根据煤矸石层32品位的好坏及商品煤产品要求，结合实际情况进 行经济比较确定压覆三角煤层的留煤高度，以损失小部分资源为代价换 取经济效益最大化。
较佳地，当采场1内一段区域完成开采后，排弃该段区域内的排土 桥3，继续在另一段待开采区域执行步骤1-4，直至完成整个采场1内的 煤炭开采。循环操作，每进行一处煤炭开采，搭设一段排土桥3，之后回 收该段排土桥3下方的三角煤，直至开采完整个采场，方便操作，又能 避免三角煤浪费。
采用上述技术方案，节约煤炭资源效果明显。下面以某煤炭公司试 验时的实施例，来说明其效果：
如图1-2所示，图1-2为某露天煤矿上述排土桥压覆三角煤回收技术 进行施工的设计图纸。其煤台阶11高度为30米，排土桥3的道路宽度 为40米，排土自然安歇角为38度(剥离物层表面310的倾斜角度)，排 矸总量37240万m³(松方)，回收压覆三角煤量为10730吨，综合利用煤 矸石51500吨，煤矸石发热量约为2000kCal/kg，三角煤与煤矸石混合物 采出后与预先制作好的煤炭(优煤)进行1：4配比，可满足商品煤热值 要求。该矿按照该技术方案实施三角煤回收减少二次剥离约25000m³，增 加原煤回收约700吨，并综合利用煤矸石51500吨，减少工期三天，并 有效避免煤岩混杂。
本发明中提到的三角煤层、煤矸石层、剥离物层为三角煤、煤矸石、 剥离物的一种称谓，并不必然代表各种物质之间绝然分层设置。
根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本 领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其 它变型，也应视为本发明的保护范围。