(57)【要約】  本発明は、縦坑のぼたゼロ排出処理時に適用されるぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法を開示している。縦坑の状況に基づき、縦坑の底に近いピットボトム付近において短い作業面を設置し、完全採掘し完全充填の手法で短い作業面を採掘する。縦坑のその他の作業面から生み出したぼたを短い作業面に充填し、短い作業面（１）の充填面の辺縁に沿うサポーティング及び石炭本体側におけるサポーティングを行って擁壁を形成させ、擁壁を利用して隣接する短い作業面の採掘を行う。本発明は主としてぼたで石炭を置換することにより、資源利用の最大化を図ると共に、天板を完全にコントロールし岩層のロスレス採掘を実現させ、普及する価値が高い。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法であって、
ａ．縦坑の状況に基づき、縦坑の底に近いピットボトム付近において短い作業面（１）を設置し、当該短い作業面（１）は、採掘開始位置が縦坑の底のピットボトムから５００ｍ〜１０００ｍ離れており、縦坑の底のピットボトムから離れる方向へ採掘して行くことと、
ｂ．他の縦坑の採掘作業面で発生したすべてのぼたを短い作業面（１）まで搬送し、短い作業面（１）に対し、完全採掘し完全充填の手法で採掘し、ぼたで短作業面（１）を充填しながら採掘して行くと同時に、採掘において坑道（３）の天板と側壁に対しボルトサポーティングを行う。ボルトサポーティングは、短い作業面（１）の充填面の辺縁に沿うサポーティングと、石炭本体側におけるサポーティングとを含み、サポーティングをした後、短い作業面（１）の外側で擁壁（２）を形成させると共に、短い作業面（１）と隣接する短い作業面（５）の外側で坑道（３）を掘進することと、
ｃ．坑道（３）の掘進が終わった後、坑道（３）から現在の短い作業面（１）へとオープン・オフ・カット（４）を掘進する。擁壁（２）と隣接する掘進坑道（３）とを利用して、隣接する短い作業面（５）の充填採掘作業面を形付けて、引き続き完全採掘し完全充填の手法で採掘し、ぼたを埋戻す同時に掘進設備を転移して次の短い作業面の隣接する坑道（６）やオープン・オフ・カット（４）を掘進し、次となる短い作業面での採掘準備をすることと、
ｅ．ステップｂとｃを繰り返すことによって、縦坑で生み出したすべてのぼたを処理するよう、縦坑のぼたを処理する短い作業面（１）の連続採掘を実現し、坑内のぼたのゼロ排出を実現させることとを含む、ことを特徴とする、ぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法。
【請求項２】
前記短い作業面（１）は地下でのぼた保管に使われ、幅が約３０〜５０ｍで、高さが炭層の高さとなっており、長さが１０００ｍ〜３０００ｍであることを特徴とする、請求項１に記載のぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法。
【請求項３】
前記擁壁（２）の幅が３〜６ｍであることを特徴とする、請求項１に記載のぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法。
【請求項４】
前記短い作業面（１）の採掘順序は前進式と後退式が交互に行われており、前記坑道（３）の掘進順序はずっと前進式であることを特徴とする、請求項１に記載のぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法に関し、特に縦坑のぼたゼロ排出処理時に適用される。
【背景技術】
【０００２】
我が国の炭鉱は毎年億トン単位のぼたを生み出しているものの、炭鉱がぼたを処理する主な手法として、当面は野積となっている。それにより、大量の土地が占用され、元の地形や植生を埋めるか破壊するだけではなく、野積による自燃が多数あり、それにより放出された有毒物質は人類の生存環境と鉱区の生態環境に対して深刻な危害を与えている。
【０００３】
我が国は、すでにいくつかのぼた処理方法を考案していたものの、その多くは、炭鉱がまずぼたを排出してから利用をすることである。そのうち、一部が処理されたが、それにおいて大量の粉塵が出されており、環境への２次汚染となっているため、坑内のぼたのゼロ排出の採掘方法が急用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従来技術の不足を克服し、簡単で効率的なぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法として、
ａ．縦坑の状況に基づき、縦坑の底に近いピットボトム付近において短い作業面を設置し、当該短い作業面は、採掘開始位置が縦坑の底のピットボトムから５００ｍ〜１０００ｍ離れており、縦坑の底のピットボトムから離れる方向へ採掘して行くことと、
ｂ．他の縦坑の採掘作業面で発生したすべてのぼたを短い作業面まで搬送し、短い作業面に対し、完全採掘し完全充填の手法で採掘し、ぼたで短作業面を充填しながら採掘して行くと同時に、採掘において坑道の天板と側壁に対しボルトサポーティングを行う。ボルトサポーティングは、短い作業面の充填面の辺縁に沿うサポーティングと、石炭本体側におけるサポーティングとを含み、サポーティングをした後、短い作業面の外側で擁壁を形成させると共に、現在の短い作業面と隣接する短い作業面の外側で坑道を掘進することと、
ｃ．坑道の掘進が終わった後、坑道から現在の短い作業面へとオープン・オフ・カットを掘進する。擁壁と隣接する掘進坑道とを利用して、隣接する短い作業面の充填採掘作業面を形付けて、引き続き完全採掘し完全充填の手法で採掘し、ぼたを埋戻す同時に掘進設備を転移して次の短い作業面の隣接する坑道やオープン・オフ・カットを掘進し、次となる短い作業面での採掘準備をすることと、
ｅ．ステップｂとｃを繰り返すことによって、縦坑で生み出したすべてのぼたを処理するよう、縦坑のぼたを処理する短い作業面の連続採掘を実現し、ぼたの地上へのゼロ排出を実現させることとを含むことを特徴とする。
【０００６】
前記短い作業面は地下でのぼた保管に使われ、幅が約３０〜５０ｍで、高さが炭層の高さとなっており、長さが１０００ｍ〜３０００ｍである。前記擁壁の幅は３〜６ｍである。前記短い作業面の採掘順序は前進式と後退式が交互に行われており、前記坑道の掘進順序はずっと前進式である。
【０００７】
有益な効果：本発明は上記の技術案を採用することで、従来技術と比較して下記の利点を備えている。
（１）石炭採掘において生み出されたすべてのぼた等の固体廃棄物は、埋め戻すことによって、地上へ排出することがなく、そのまま坑内で処理される。これにより、ぼたのゼロ排出を実現し、ぼた排出による汚染を回避することができると共に、地上におけるぼたの処理コストも大幅に抑えている。
（２）短い作業面における採掘は小型の石炭採炭機と１０基程度の充填液圧支柱だけを必要とし、縦坑の高投入を避けており、従来の充填技術による採掘効率低下と正常生産遅延の問題も克服した。
（３）短い作業面で採掘し充填してから擁壁を形成することで、坑道の掘進が減らされ、掘進コストを低減している。
（４）ぼたと石炭の置換を通じて、支柱レス化を実現させて、資源利用の最大化を図っている。また、短い作業面において完全採掘し完全充填することにより、天板を完全にコントロールし、岩層のロスレス採掘を実現させ、普及する価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明に係るぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法の前進式採掘を示す図である。
【図２】図２は本発明に係るぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法の後退式採掘を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図を参照しながら本発明の実施例をより詳細に説明する。
図１と図２に示されているように、本発明のぼたゼロ排出短面無支柱石炭採掘方法の特徴として、下記の工程を含む。
ａ．縦坑の状況に基づき、縦坑の底に近いピットボトム付近において短い作業面１を設置し、当該短い作業面１は地下でのぼた保管に使われ、幅が約３０〜５０ｍで、高さが炭層の高さとなっており、長さが１０００ｍ〜３０００ｍである。前記作業面１は、採掘開始位置が縦坑の底のピットボトムから５００ｍ〜１０００ｍ離れており、縦坑の底のピットボトムから離れる方向へ採掘して行く。前記短い作業面１の採掘順序は前進式と後退式が交互に行われており、前記短い作業面１の掘進順序はずっと前進式である。
ｂ．他の縦坑の採掘作業面で発生したすべてのぼたを短い作業面１まで搬送し、短い作業面１に対し、完全採掘し完全充填の手法で採掘し、ぼたで短い作業面１を充填しながら採掘して行くと同時に、採掘において坑道の天板と側壁に対しボルトサポーティングを行う。ボルトサポーティングは、短い作業面１の充填面の辺縁に沿うサポーティングと、石炭本体側におけるサポーティングとを含む。サポーティングをした後、短い作業面１の外側で幅が３〜６ｍである擁壁２を形成させると共に、現在の短い作業面１と隣接する短い作業面５の外側で坑道３を掘進する。
ｃ．坑道３の掘進が終わった後、坑道３から現在の短い作業面１へとオープン・オフ・カット４を掘進する。擁壁２と隣接する掘進坑道３とを利用して、隣接する短い作業面５の充填採掘作業面を形付けて、引き続き完全採掘し完全充填の手法で採掘し、ぼたを埋戻す同時に掘進設備を転移して次の短い作業面の隣接する坑道６やオープン・オフ・カット４を掘進し、次となる短い作業面での採掘準備をする。
ｅ．ステップｂとｃを繰り返すことによって、縦坑で生み出したすべてのぼたを処理するよう、縦坑のぼたを処理する短い作業面１の連続採掘を実現し、坑内のぼたのゼロ排出を実現させる。
【符号の説明】
【００１０】
１    短い作業面
２    擁壁
３    坑道
４    オープン・オフ・カット
５    隣接する短い作業面
６    隣接する坑道
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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