本發明專利技術公開了一種利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法、裝置和系統，該方法包括：根據開采溝布置策略確定多個開采溝的位置；按照多個開采溝的位置進行開挖；沿開采溝布置至少一臺邊幫煤采煤機，并通過邊幫煤采煤機對開采溝兩側的未開采區域進行開采，以形成實體煤采硐，且相鄰兩個實體煤采硐之間留有煤柱；當實體煤采硐的深度達到第一預設深度后，對實體煤采硐進行充填作業；在完成對相鄰兩個實體煤采硐的充填作業之后，控制邊幫煤采煤機對相鄰兩個實體煤采硐之間留有的煤柱進行開采，并在開采至第二預設深度后進行充填作業；以及在開采溝兩側的未開采區域開采完成后，對開采溝進行回填。行回填。行回填。
【技術實現步驟摘要】
利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法、裝置和系統
[0001]本專利技術涉及露天礦開采
，特別涉及一種利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法、裝置和系統。
技術介紹
[0002]目前，露天礦為了采出地下有用的煤炭，需要將煤層上部的覆蓋層剝離，將煤層裸露出來進行開采。露天礦占地面積廣，開采強度大，覆蓋層的大范圍剝離對生態環境造成了巨大的危害，主要體現在兩個方面：（1）覆蓋層的大范圍剝離，直接損壞地表土層和植被，影響地下水資源；（2）剝離產生的廢矸廢石內排之前的堆放需要占用大量土地資源，同時造成環境污染。露天礦開采完成后需要投入巨大的人力、物力進行生態環境修復，即便如此也難以恢復開采之前的狀態。據統計我國因露天采礦、開挖和各類廢渣、廢石、尾礦的堆置，侵占破壞土地586萬公頃，破壞森林106萬公頃，破壞草地26.3萬公頃。
[0003]同時，露天礦僅適用于煤層埋藏較淺或地表有露頭時，當煤層埋深較大，覆蓋層的剝離量與采出煤炭量之比，即剝采比過大時，煤層開采變得不經濟，需要采用系統復雜性高、安全性差、效率較低的井工開采。同樣不可避免的對生態環境形成危害。
技術實現思路
[0004]本專利技術旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。
[0005]為此，本專利技術的第一個目的在于提出一種利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法，能夠將露天礦的全面大范圍剝離變為局部剝離，降低剝離范圍和強度，從而大大降低露天礦的開采對環境的影響。
[0006]本專利技術的第二個目的在于提出一種利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采裝置。
[0007]本專利技術的第三個目的在于提出一種利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采系統。
[0008]為達到上述目的，本專利技術第一方面實施例提出了一種利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法，包括：步驟S101，根據開采溝布置策略確定多個開采溝的位置；步驟S102，按照所述多個開采溝的位置進行開挖，其中，相鄰兩個開采溝之間的距離小于兩倍邊幫煤采煤機的最大開采深度；步驟S103，沿所述開采溝布置至少一臺所述邊幫煤采煤機，并通過所述邊幫煤采煤機對所述開采溝兩側的未開采區域進行開采，以形成實體煤采硐，且相鄰兩個實體煤采硐之間留有煤柱；步驟S104，當所述實體煤采硐的深度達到第一預設深度后，對所述實體煤采硐進行充填作業；步驟S105，在完成對所述相鄰兩個實體煤采硐的充填作業之后，控制所述邊幫煤采煤機對所述相鄰兩個實體煤采硐之間留有的煤柱進行開采，并在開采至第二預設深度后
進行充填作業；以及步驟S106，在所述開采溝兩側的未開采區域開采完成后，對所述開采溝進行回填。
[0009]根據本專利技術實施例的利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法，首先根據開采溝布置策略確定多個開采溝的位置，并按照多個開采溝的位置進行開挖，然后沿開采溝布置至少一臺邊幫煤采煤機，并通過邊幫煤采煤機對開采溝兩側的未開采區域進行開采，以形成實體煤采硐，且相鄰兩個實體煤采硐之間留有煤柱，當實體煤采硐的深度達到第一預設深度后，對實體煤采硐進行充填作業，在完成對相鄰兩個實體煤采硐的充填作業之后，控制邊幫煤采煤機對相鄰兩個實體煤采硐之間留有的煤柱進行開采，并在開采至第二預設深度后進行充填作業，最后在開采溝兩側的未開采區域開采完成后，對開采溝進行回填。由此，能夠將露天礦的全面大范圍剝離變為局部剝離，降低剝離范圍和強度，從而大大降低露天礦的開采對環境的影響。
[0010]另外，根據本專利技術上述實施例提出的利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法還可以具有如下附加的技術特征：在本專利技術的一個實施例中，所述開采溝的寬度大于所述邊幫煤采煤機的布置需求寬度，所述開采溝的深度到達待開采煤層。
[0011]在本專利技術的一個實施例中，所述步驟S101還包括：根據地表條件和地質構造生成所述開采溝布置策略，其中，所述開采溝布置策略包括橫向布置所述多個開采溝的位置、縱向布置所述多個開采溝的位置和交叉布置所述多個開采溝的位置中的一種或多種。
[0012]在本專利技術的一個實施例中，所述開采溝內具有多個煤層，其中，所述方法在執行所述步驟S101之后，按照由淺至深的順序，在每個煤層內執行所述步驟S102至所述步驟S105；在所述每個煤層內執行所述步驟S102時，所述開采溝向下開挖至本煤層的開采深度；當在最后一個煤層內執行完所述步驟S102至所述步驟S105之后，執行步驟S106。
[0013]在本專利技術的一個實施例中，所述開采溝內具有多個煤層，其中，所述方法在執行所述步驟S101之后，執行所述步驟S102將所述開采溝開挖到最后一個煤層的底部；按照由深至淺的順序，在每個煤層內執行所述步驟S103至所述步驟S106，其中，當在最淺的煤層內執行所述步驟S106時回填至地表。
[0014]在本專利技術的一個實施例中，所述通過所述邊幫煤采煤機對所述開采溝兩側的未開采區域進行開采，包括：接收控制指令，并根據所述控制指令控制所述邊幫煤采煤機在所述未開采區域內切割出平行的所述實體煤采硐，以及將煤炭通過所述邊幫煤采煤機后部的運輸皮帶運出。
[0015]為達到上述目的，本專利技術第二方面實施例提出了一種利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采裝置, 包括：布置模塊，用于根據開采溝布置策略確定多個開采溝的位置；開挖模塊，用于按照所述多個開采溝的位置進行開挖，其中，相鄰兩個開采溝之間的距離小于兩倍邊幫煤采煤機的最大開采深度；第一開采模塊，用于沿所述開采溝布置至少一臺所述邊幫煤采煤機，并通過所述邊幫煤采煤機對所述開采溝兩側的未開采區域進行開采，以形成實體煤采硐，且相鄰兩個
實體煤采硐之間留有煤柱；充填模塊，用于當所述實體煤采硐的深度達到第一預設深度后，對所述實體煤采硐進行充填作業；第二開采模塊，用于在完成對所述相鄰兩個實體煤采硐的充填作業之后，控制所述邊幫煤采煤機對所述相鄰兩個實體煤采硐之間留有的煤柱進行開采，并在開采至第二預設深度后進行充填作業；以及回填模塊，用于在所述開采溝兩側的未開采區域開采完成后，對所述開采溝進行回填。
[0016]本專利技術實施例的利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采裝置，首先通過布置模塊根據開采溝布置策略確定多個開采溝的位置，并通過開挖模塊按照多個開采溝的位置進行開挖，然后通過第一開采模塊沿開采溝布置至少一臺邊幫煤采煤機，并通過邊幫煤采煤機對開采溝兩側的未開采區域進行開采，以形成實體煤采硐，且相鄰兩個實體煤采硐之間留有煤柱，當實體煤采硐的深度達到第一預設深度后，通過充填模塊對實體煤采硐進行充填作業，在完成對相鄰兩個實體煤采硐的充填作業之后，通過第二開采模塊控制邊幫煤采煤機對相鄰兩個實體煤采硐之間留有的煤柱進行開采，并在開采至第二預設深度后進行充填作業，在開采溝兩側的未開采區域開采完成后，通過回填模塊對開采溝進行回填。由此，將露天礦的全面大范圍剝離變為局部剝離，降低剝離范圍和強度，從而大大降低露天礦的開采對環境的影響。
[0017]另外，根據本專利技術上述實施例提出的利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采裝置還可以具有如下附加的技術特征：在本發本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法，其特征在于，包括：步驟S101，根據開采溝布置策略確定多個開采溝的位置；步驟S102，按照所述多個開采溝的位置進行開挖，其中，相鄰兩個開采溝之間的距離小于兩倍邊幫煤采煤機的最大開采深度；步驟S103，沿所述開采溝布置至少一臺所述邊幫煤采煤機，并通過所述邊幫煤采煤機對所述開采溝兩側的未開采區域進行開采，以形成實體煤采硐，且相鄰兩個實體煤采硐之間留有煤柱；步驟S104，當所述實體煤采硐的深度達到第一預設深度后，對所述實體煤采硐進行充填作業；步驟S105，在完成對所述相鄰兩個實體煤采硐的充填作業之后，控制所述邊幫煤采煤機對所述相鄰兩個實體煤采硐之間留有的煤柱進行開采，并在開采至第二預設深度后進行充填作業；以及步驟S106，在所述開采溝兩側的未開采區域開采完成后，對所述開采溝進行回填。2.根據權利要求1所述的利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法，其特征在于，其中，所述開采溝的寬度大于所述邊幫煤采煤機的布置需求寬度，且所述開采溝的深度到達待開采煤層。3.根據權利要求1所述的利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法，其特征在于，所述步驟S101還包括：根據地表條件和地質構造生成所述開采溝布置策略，其中，所述開采溝布置策略包括橫向布置所述多個開采溝的位置、縱向布置所述多個開采溝的位置和交叉布置所述多個開采溝的位置中的一種或多種。4.根據權利要求1所述的利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法，其特征在于，所述開采溝內具有多個煤層，其中，所述方法在執行所述步驟S101之后，按照由淺至深的順序，在每個煤層內執行所述步驟S102至所述步驟S105；在所述每個煤層內執行所述步驟S102時，所述開采溝向下開挖至本煤層的開采深度；當在最后一個煤層內執行完所述步驟S102至所述步驟S105之后，執行步驟S106。5.根據權利要求1所述的利用邊幫煤采煤機的露天礦非剝離開采方法，其特征在于，所述開采溝內具有多個煤層，其中，所述方法在執行所述步驟S101之后，執行所述步驟S102將所述開采溝開挖到最后一個煤層的底部；按照由深至淺的順序，在每個煤層內執行所述步驟S103至所述步驟S106，其中，當在最淺的煤層內執行所述步驟S106時回填至地表。6.根據權利要求1所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李磊，付天光，汪有剛，富強，樊強利，高升，劉寧寧，單超，張力元，曹克楠，楊洋，曹牧，
申請(專利權)人：中煤科工能源科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：
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