(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211137898.8 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 云南端田矿业科技 开发有限公司 地址 650200 云南省昆明市官渡区中国(云 南)自由贸易试验区昆明片区官渡区 官南路12 2号2楼商务C区2138号 (72)发明人 谭照万　舒继森　朱敬凯　陈祥宸　 (74)专利代理 机构 徐州先卓知识产权代理事务 所(普通合伙) 32555 专利代理师 陈俊杰 (51)Int.Cl. E21C 41/18(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种应力位移可监测的露天矿边帮压煤回 收方法 (57)摘要 本发明公开一种应力位移可监测的露天矿 边帮压煤回收方法， 在软弱岩层开采采硐； 在坡 顶的最上部平盘处布置充填站， 从充填站底部沿 着坡面向下布置充填管路至采硐处； 开采完一个 采硐后， 将钢筋笼送入采硐， 钢筋笼上设置有测 斜装置和测 力装置； 钢筋笼送入采硐后充填站通 过充填管路将液体填充材料注入采硐中， 液体填 充材料凝固后形成原位充填桩； 原位充填桩替换 软弱岩层， 边坡整体稳定性系数显著提高， 在边 坡高度不变的情况下， 提高最终边坡角度， 从坡 脚坑底处向端帮侧推进， 实现靠帮开采， 增加煤 炭资源回收量； 通过预先埋设的测斜装置和测力 装置， 在靠帮开采过程中， 时刻监测边坡竖向位 移和竖向应力的变化 量。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115539038 A 2022.12.30 CN 115539038 A 1.一种应力位移可监测的露天矿边帮压煤回收方法， 其特征在于， 在软弱岩层 （2） 底板 处布置纵轴螺旋钻机 （1） 开采采硐； 在坡顶 （16） 的最上部平盘处布置充填站 （7） ， 充填站 （7） 内装有液体填充材料， 从充填站 （7） 底部沿着坡面 向下布置充填管路 （8） 至采硐处； 纵轴螺 旋钻机 （1） 开采完一个采硐后， 将钢筋笼 （3） 送入采硐， 钢筋笼 （3） 直径纵轴线的内底部 设置 有测斜装置， 钢筋笼 （3） 直径纵轴线的外顶部设有测力装置； 钢筋笼 （3） 送入采硐后充填站 （7） 通过充填管路 （8） 将液体填充材料注入采硐中， 液体 填充材料凝固后形成原位充填桩 （21） ； 原位充填桩 （21） 替换软弱岩层 （2） ， 在边坡高度不变的情况下， 提高最终边坡角度， 从 坡脚坑底处向端帮侧推进， 实现靠帮开采； 通过预先埋设的测斜装置和测力装置， 在靠帮开采过程中， 时刻监测边坡竖向位移和 竖向应力的变化 量。 2.根据权利要求1所述的一种应力位移可监测的露天矿边帮压煤回收方法， 其特征在 于， 所述测斜装置包括水平固定测斜仪传感器 （6） 和连接杆 （4） ， 从采硐入口至采硐尽头， 按 照每隔10m间距布置水平固定测斜仪传感器 （6） ， 相邻 水平固定测斜仪传感器 （6） 之间通过 连接杆 （4） 相连。 3.根据权利要求1所述的一种应力位移可监测的露天矿边帮压煤回收方法， 其特征在 于， 所述测力装置包括钢架 （12） 、 弹簧 （20） 、 挡板 （19） 、 土压力计 （17） 、 限位插销 （18） 和牵引 铁丝 （5） ， 钢架 （12） 设置在钢筋笼 （3） 直径纵轴线的外顶部， 钢架 （12） 内部由下至上依次设 置有弹簧 （20） 、 挡 板 （19） 和土压力计 （17） ， 钢架 （12） 的侧壁和挡 板 （19） 内部均横向设有供 限位插销 （18） 穿过的通孔， 初始状态下限位插销 （18） 的内端先后穿过钢架 （12） 的侧壁和挡 板 （19） 内部的通孔， 通过挡 板 （19） 将弹簧 （20） 压缩在钢架 （12） 内部， 限位插销 （18） 的外端 与牵引铁 丝 （5） 的一端连接， 牵引铁 丝 （5） 的另一端延伸至采硐入口处。 4.根据权利要求1所述的一种应力位移可监测的露天矿边帮压煤回收方法， 其特征在 于， 所述软弱岩层 （2） 为顺倾岩层时， 则由坡顶 （16） 竖直 向采硐打孔， 并在孔中布置充填管 路 （8） 。 5.根据权利要求1所述的一种应力位移可监测的露天矿边帮压煤回收方法， 其特征在 于， 所述采硐采用双循环间隔跳采方式开采， 在开采第二个采硐的同时对第一个采硐进行 填充。 6.根据权利要求5所述的一种应力位移可监测的露天矿边帮压煤回收方法， 其特征在 于， 所述采硐在填充之前， 先埋设充填管路 （8） 和回气管路 （9） ， 然后在 采硐内部距离入口距 离5m的位置设置挡墙 （13） 封堵采硐入口， 封堵入口后再填充采硐。 7.根据权利要求1所述的一种应力位移可监测的露天矿边帮压煤回收方法， 其特征在 于， 所述软弱岩层 （2） 的倾角范围处于 0°～±15°。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115539038 A 2一种应力位移可 监测的露天矿边帮压煤回收方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种压煤回收方法， 具体涉及 一种应力位移可监测的露天矿边帮压煤 回收方法， 属于矿产开采技 术领域。 背景技术 [0002]‌煤炭露天开采是一种重要的煤炭开采方法， 具有资源回收率高的特点， 目前在我 国北方及西北部地区， 大量的露天煤矿都存在着软弱岩层， 软弱岩层一般结构不完整、 胶结 程度较低， 具有软弱性、 强蠕变性和强亲水性。 软弱岩层的存在普遍会导致边坡稳定性降 低， 并且如何监测边坡内部应力和 位移的变化量始终是一难点， 由此限制 了靠帮开采技术 的实施， 依旧有大量的煤炭资源难以采 出， 若放弃开采， 对于企业和国家都是重大的资源损 失。 发明内容 [0003]针对上述现有技术存在的问题， 本发明提供一种应力位移可监测的露天矿边帮压 煤回收方法， 能够提高边坡内部软弱岩层的物理力学性质， 提高整体边坡稳定性， 实现在靠 帮开采过程中， 时刻监测边坡竖向位移和竖向应力的变化量， 增加煤炭资源回收量， 利于矿 山可持续发展。 [0004]为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 一种应力位移可监测的露天矿边帮 压煤回收方法， 在软弱岩层底板处布置纵轴螺旋钻机开采采硐； 在坡顶的最上部平盘处布 置充填站， 充填站内装有液体填充材料， 从充填站底部沿着坡面向下布置充填管路至采硐 处； 纵轴螺旋钻机开采完一个采硐后， 将钢筋笼送入采硐， 钢筋笼直径纵轴线的内底部 设置 有测斜装置， 钢筋笼直径纵轴线的外顶部设有测力装置； 钢筋笼送入采硐后充填站通过充填管路将液体填充材料注入采硐中， 液体填充材 料凝固后形成原位充填桩； 原位充填桩替换软弱岩层， 边坡整体稳定性系数显著提高， 在边坡高度不变 的情 况下， 提高最终边坡角度， 从坡脚坑底处向端帮侧推进， 实现靠帮开采； 通过预先埋设的测 斜装置和 测力装置， 在靠帮开采过程中， 时刻监测边坡竖向位移和竖向应力的变化 量。 [0005]进一步的， 所述测斜装置包括水平固定测斜仪传感器和连接杆， 从采硐入口至采 硐尽头， 按照每隔10m 间距布置水平固定测斜仪传感器， 相 邻水平固定测斜仪传感器之间通 过连接杆相连。 [0006]进一步的， 所述测力装置包括钢架、 弹簧、 挡板、 土压力计、 限位插销和牵引铁丝， 钢架设置在钢筋笼直径纵轴线的外顶部， 钢架内部由下至上依 次设置有弹簧、 挡板和土压 力计， 钢架的侧 壁和挡板内部均横向设有供限位插销穿过 的通孔， 初始状态下限位插销的 内端先后穿过钢架的侧 壁和挡板内部的通孔， 通过挡板将弹簧压缩在钢架内部， 限位插销 的外端与牵引铁 丝的一端连接， 牵引铁 丝的另一端延伸至采硐入口处。 [0007]进一步的， 所述软弱岩层为顺倾岩层时， 则由坡顶竖直向采硐打孔， 并在孔中布置说　明　书 1/4 页 3 CN 115539038 A 3