一種鄰近露天礦的井工塌陷區治理方法技術

本發明專利技術涉及一種鄰近露天礦的井工塌陷區治理方法，適用于露天與井工協同開采過程中使用。該方法利用鄰近露天礦排放的土和巖石等剝離物直接充填覆蓋井工礦開采生產的地面塌陷區，其中開采形成的中小裂縫帶和大裂縫帶在地面塌陷區產生之前及時進行分區回填、夯實和平整，平整后的土層厚度保持在1m以上，區域坡度控制在7°以內。該方法充分利用了鄰近露天礦剝離物，即實現了井工塌陷區的治理，又大大縮短了露天礦剝離物的外排距離，同時解決了井工礦塌陷裂縫帶來的漏風、煤發火等安全問題，經濟與社會效益顯著。

Method for treating well subsidence area near open pit mine

The invention relates to a method for treating a well subsidence area near an open pit mine, which is suitable for use in the process of open pit combined with well work. The ground subsidence area by using the method of adjacent pit emissions of soil and rock overburden cover etc. filling mining exploitation and production, including small cracks formed by exploitation zone and large fissures in the ground subsidence area before timely partition backfilling, compaction and formation, the thickness of soil layer after the formation of the above 1m, the regional slope control in less than 7 degrees. The method makes full use of the adjacent open pit stripping, governance is realized underground subsidence, but also greatly shorten the open pit stripping the outer row distance, and solve the coal mine collapse of air leakage, coal combustion safety problems such as cracks, and significant economic and social benefits.

【技術實現步驟摘要】
一種鄰近露天礦的井工塌陷區治理方法
本專利技術涉及一種鄰近露天礦的井工塌陷區治理方法，尤其適用于露天與井工協同開采過程中井工礦所致塌陷區使用的鄰近露天礦的井工塌陷區治理方法。
技術介紹
近年來煤礦地下開采造成了大面積的塌陷區，其治理方式多需要在礦區外運輸充填材料充填覆蓋井工沉陷裂隙，運輸和材料成本昂貴，針對以上問題本專利技術一種鄰近露天礦的井工塌陷區治理方法，可以降低成本，節約費用，同時有效治理塌陷區，方法簡單，操作簡便，成本低，具有重要的現實意義和廣闊的應用前景。
技術實現思路
技術問題：本專利技術的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種施工簡單、就提取材成本低廉的鄰近露天礦的井工塌陷區治理方法。技術方案：針對上述技術目的本專利技術鄰近露天礦的井工塌陷區治理方法，包括如下步驟：a.隨著露天礦推進，工礦采煤面隨著推進形成采空區，伴隨著上覆巖層垮落而產生直達地面的大小不等的中小裂縫帶和大裂縫帶兩種破壞帶，以及形成地面塌陷區，將露天礦產生的土與巖石開采剝離物收集起來；b.對剝離物進行篩選分類，從而獲得巖石和土壤兩類物質，將剝離物運輸至塌陷區在地表對塌陷區不同寬度裂隙分別進行填充處理；針對地表塌陷區內寬度小于0.3m的中小裂縫，首先將分類篩選出的土壤充填至中小裂縫，在充填裂縫距塌陷區坑底3m時，改用小塊巖石進行填充，直至塌陷區坑底；針對地表塌陷區內寬度大于0.3m的大裂縫，首先將分類篩選出的大塊巖石回填大裂隙的孔洞，然后繼續充填剝離物中小塊巖石直至塌陷區坑底；c.將塌陷區上所有的中小裂縫和大裂隙填充完畢后，對塌陷區坑底進行強夯處理，然后將分類篩選出的大塊巖石回填至塌陷區直至地表2m，繼續充填剝離物中小塊巖石到塌陷區直至全部覆蓋大塊巖石，接著向塌陷區內灌注水泥砂漿直至距離地表1m，等水泥砂漿完全凝固，最后使用剝離物中土壤進行覆蓋，每隔0.3m左右分層夯實，直至與地面齊平；d.隨著井工礦采煤面繼續推進，將產生新的中小裂縫帶、大裂縫帶和地面塌陷區，重復步驟a、b、c，直至所有裂縫和塌陷區消失，且地面的塌陷停止。中小裂縫帶和大裂縫帶分層進行回填及夯實，其中，回填過程中選擇回填使用的巖石粒徑與當前裂隙寬度比小于1：3，表土層分層夯實和塌陷區坑底夯實均采用強夯處理，點夯3遍，間隔跳夯，滿夯1遍。隨著井工礦采煤面向前推進，地表上方形成的中小裂縫帶和大裂縫帶之前就及時回填治理；塌陷區平整后的坡度不應大于7°，且混凝土層灌注水泥沙漿厚度不低于0.5m，表層填埋的露天礦排土厚度不小于1m。有益效果：本專利技術與現有技術相比有以下優點：1)充填材料來自臨近露天礦剝離物，大大降低充填材料材料成本和運輸成本；2)解決了露天礦開采剝離物占用大量地表空間與運輸成本的問題；3)封堵地表空氣通往采場的通道，防止采煤工作面漏風，確保井工開采安全，在本
內具有廣泛的實用性。附圖說明圖1是本專利技術的塌陷區治理示意圖圖中：1-卡車，2-煤，3-采煤工作面，4-采空區，5-小裂隙，6-大裂隙，7-塌陷區，8-露天礦，9-露天礦端幫，10-地面。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的一個實施例作進一步的描述：如圖1所示，本專利技術的鄰近露天礦的井工塌陷區治理方法，包括如下步驟：a.隨著露天礦8推進煤2被開除后，工礦采煤面3隨著推進形成采空區4，伴隨著上覆巖層垮落而產生直達地面10的大小不等的中小裂縫帶5和大裂縫帶6兩種破壞帶，以及形成地面塌陷區7，將露天礦8產生的土與巖石開采剝離物收集起來；b.對剝離物進行篩選分類，從而獲得巖石和土壤兩類物質，將剝離物運輸至塌陷區7在地表10對塌陷區不同寬度裂隙分別進行填充處理；針對地表塌陷區7內寬度小于0.3m的中小裂縫5，首先將分類篩選出的土壤充填至中小裂縫5，在充填裂縫距塌陷區7坑底3m時，改用小塊巖石進行填充，直至塌陷區7坑底；針對地表塌陷區7內寬度大于0.3m的大裂縫6，首先將分類篩選出的大塊巖石回填大裂隙6的孔洞，然后繼續充填剝離物中小塊巖石直至塌陷區7坑底；中小裂縫帶5和大裂縫帶6分層進行回填及夯實，回填過程中選擇回填使用的巖石粒徑與當前裂隙寬度比小于1：3，表土層分層夯實和塌陷區坑底夯實均采用強夯處理，點夯3遍，間隔跳夯，滿夯1遍；c.將塌陷區7上所有的中小裂縫5和大裂隙6填充完畢后，對塌陷區7坑底進行強夯處理，然后將分類篩選出的大塊巖石回填至塌陷區7直至地表2m，繼續充填剝離物中小塊巖石到塌陷區7直至全部覆蓋大塊巖石，接著向塌陷區7內灌注水泥砂漿直至距離地表101m，等水泥砂漿完全凝固，最后使用剝離物中土壤進行覆蓋，每隔0.3m左右分層夯實，直至與地面齊平；d.隨著井工礦采煤面3繼續推進，將產生新的中小裂縫帶5、大裂縫帶6和地面塌陷區7，重復步驟a、b、c，直至所有裂縫和塌陷區消失，且地面10的塌陷停止。隨著井工礦采煤面3向前推進，地表10上方形成的中小裂縫帶5和大裂縫帶6之前就及時回填治理；塌陷區7平整后的坡度不應大于7°，且混凝土層灌注水泥沙漿厚度不低于0.5m，表層填埋的露天礦排土厚度不小于1m。具體實施例：首先，井工礦采煤面3隨著推進形成采空區4，伴隨著上覆巖層垮落而產生直達地面10的大小不等的中小裂縫帶5和大裂縫帶6兩種破壞帶，以及形成地面塌陷區7；其中對開采形成的大中小裂隙帶5、6在地表塌陷區7形成之前，進行分區回填，夯實平整，平整后的土層厚度保持在30CM以上，區域坡度控制在7°以內。隨著露天礦8推進，產生的土與巖石等開采剝離物利用卡車1通過露天礦8的端幫9由坑底向上運輸至塌陷區7，在地表10對剝離物進行篩選分類，分為巖石和土壤兩類，然后首先對塌陷區不同寬度裂隙分別處理：1)對于地表塌陷區7內寬度小于0.3m的中小裂縫5，首先將分類篩選出的土壤充填至中小裂縫5，在充填裂縫距塌陷區7坑底3m時，改用小塊巖石進行填充，直至塌陷區7坑底；2)對于地表塌陷區7內寬度大于0.3m的大裂縫6，首先將分類篩選出的大塊巖石回填大裂隙6的孔洞，然后繼續充填剝離物中小塊巖石直至塌陷區7坑底；c.裂隙5、6填充完畢后，對塌陷區7坑底進行強夯處理，然后將分類篩選出的大塊巖石回填至塌陷區7直至地表2m，繼續充填剝離物中小塊巖石到塌陷區7直至全部覆蓋大塊巖石，接著向塌陷區7內灌注水泥砂漿直至距離地表101m，等水泥砂漿完全凝固，最后使用剝離物中土壤進行覆蓋，每隔0.3m左右分層夯實，直至與地面10齊平。d.隨著井工礦采煤面3繼續推進，將產生新的中小裂縫帶5、大裂縫帶6和地面塌陷區7，重復步驟a、b、c，直至所有裂縫和塌陷區消失，且地面10的塌陷停止。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鄰近露天礦的井工塌陷區治理方法，其特征在于，包括如下步驟：a.?隨著露天礦（8）推進，工礦采煤面（3）隨著推進形成采空區（4），伴隨著上覆巖層垮落而產生直達地面（10）的大小不等的中小裂縫帶（5）和大裂縫帶（6）兩種破壞帶，以及形成地面塌陷區（7），將露天礦（8）產生的土與巖石開采剝離物收集起來；b.?對剝離物進行篩選分類，從而獲得巖石和土壤兩類物質，將剝離物運輸至塌陷區（7）在地表（10）對塌陷區不同寬度裂隙分別進行填充處理；針對地表塌陷區（7）內寬度小于0.3?m的中小裂縫（5），首先將分類篩選出的土壤充填至中小裂縫（5），在充填裂縫距塌陷區（7）坑底3m時，改用小塊巖石進行填充，直至塌陷區（7）坑底；針對地表塌陷區（7）內寬度大于0.3m的大裂縫（6），首先將分類篩選出的大塊巖石回填大裂隙（6）的孔洞，然后繼續充填剝離物中小塊巖石直至塌陷區（7）坑底；c.?將塌陷區（7）上所有的中小裂縫（5）和大裂隙（6）填充完畢后，對塌陷區（7）坑底進行強夯處理，然后將分類篩選出的大塊巖石回填至塌陷區（7）直至地表2m，繼續充填剝離物中小塊巖石到塌陷區（7）直至全部覆蓋大塊巖石，接著向塌陷區（7）內灌注水泥砂漿直至距離地表（10）1m，等水泥砂漿完全凝固，最后使用剝離物中土壤進行覆蓋，每隔0.3m左右分層夯實，直至與地面齊平；d.?隨著井工礦采煤面（3）繼續推進，將產生新的中小裂縫帶（5）、大裂縫帶（6）和地面塌陷區（7），重復步驟a、b、c，直至所有裂縫和塌陷區消失，且地面（10）的塌陷停止。...

【技術特征摘要】
1.一種鄰近露天礦的井工塌陷區治理方法，其特征在于，包括如下步驟：a.隨著露天礦（8）推進，工礦采煤面（3）隨著推進形成采空區（4），伴隨著上覆巖層垮落而產生直達地面（10）的大小不等的中小裂縫帶（5）和大裂縫帶（6）兩種破壞帶，以及形成地面塌陷區（7），將露天礦（8）產生的土與巖石開采剝離物收集起來；b.對剝離物進行篩選分類，從而獲得巖石和土壤兩類物質，將剝離物運輸至塌陷區（7）在地表（10）對塌陷區不同寬度裂隙分別進行填充處理；針對地表塌陷區（7）內寬度小于0.3m的中小裂縫（5），首先將分類篩選出的土壤充填至中小裂縫（5），在充填裂縫距塌陷區（7）坑底3m時，改用小塊巖石進行填充，直至塌陷區（7）坑底；針對地表塌陷區（7）內寬度大于0.3m的大裂縫（6），首先將分類篩選出的大塊巖石回填大裂隙（6）的孔洞，然后繼續充填剝離物中小塊巖石直至塌陷區（7）坑底；c.將塌陷區（7）上所有的中小裂縫（5）和大裂隙（6）填充完畢后，對塌陷區（7）坑底進行強夯處理，然后將分類篩選出的大塊巖石回填至塌陷區（7）直至地表2m，繼續...

【專利技術屬性】
技術研發人員：巨峰，郭帥，付志鵬，黃鵬，李平善，劉云飛，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32