CN102155259A - 一种利用掘进废石构筑充填挡墙及其构筑方法 - Google Patents
一种利用掘进废石构筑充填挡墙及其构筑方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102155259A CN102155259A CN2011100560974A CN201110056097A CN102155259A CN 102155259 A CN102155259 A CN 102155259A CN 2011100560974 A CN2011100560974 A CN 2011100560974A CN 201110056097 A CN201110056097 A CN 201110056097A CN 102155259 A CN102155259 A CN 102155259A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- barricade
- retaining wall
- filling
- barren rock
- rubble
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Revetment (AREA)
Abstract
本发明属于采矿领域，涉及一种井下充填过程中挡墙的构筑方法。将掘进废石通过铲运机搬运至挡墙预设处，堆砌成一道废石挡墙。利用皮带抛掷机或者喷射混凝机将碎石填充于挡墙与顶板的空隙处，然后再在挡墙外侧喷射一层厚50~100mm的混凝土，确保其密封效果。于挡墙后方3-5m处构筑一隔水墙，用于阻止充填料浆泌水渗入外部巷道，高约1-2m。该方法构筑充填挡墙速度快，成本低，滤水效果好，具有较高的强度及可靠性。以掘进废石作为原料，有利于矿山的节能减排。使采场的多余充填用水渗出采场，缩短了充填体的凝固时间，改善了充填体质量。本发明适用于采用充填采矿法开采的地下矿山。
Description
技术领域
本发明属于采矿领域，涉及一种矿山充填过程中的充填挡墙的构筑方法，适用于利用充填采矿法进行开采的地下矿山。
背景技术
充填采矿法是一种低贫损的采矿方法。在矿房或矿块开采过程中，随着回采工作面的推进，向采空区输送充填材料，从而达到地压管理、控制围岩崩落和地表移动的目的。随着地表浅部矿产资源的日益枯竭，矿山开采深度不断增大，充填法在地下开采的应用比例也越来越大。
在充填采矿工序中，设置隔离挡墙是采空区充填前必须完成的一项重要工作。挡墙主要起到密闭隔离作用，使整个采场与外界一切通道隔开，防止充填料外溢，避免井下泥石流事故的发生。
目前，国内外采用的挡墙形式主要有木质挡墙、砖挡墙、混凝土挡墙以及钢筋柔性挡墙。木质挡墙强度较小，容易倒塌，引起砂浆流失。砖挡墙的运输量大，劳动强度高。混凝土挡墙的成本高，养护周期长。钢筋柔性挡墙的构筑工艺复杂，且质量难以保证。这些因素极大地影响了挡墙的构筑速度与质量，使其应用受到限制。
鉴于上述挡墙构筑方法的不足，需要一种新的构筑方法，既工艺简单、成本低，又要有足够的强度和承载能力，同时还具有一定适应变形的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用掘进废石构筑充填挡墙的方法，该方法工艺简单，速度快；挡墙抵抗力大，安全性高，滤水效果好；减少了开采过程中的废物排放，节约了成本。
本发明的技术方案如下：一种利用掘进废石构筑挡墙，其特征在于，所述挡墙由废石隔墙、碎石接顶层、喷射混凝土层和隔水墙组成。
本发明的另一目的提供上述利用掘进废石构筑充填挡墙的构筑方法，具体包括以下步骤：
步骤1，在采场的底部出矿巷道处选择合适的挡墙位置，采用铲运机将粒度范围在0~300mm的掘进废石搬运至挡墙区域，利用废石砌筑为一道封闭挡墙，挡墙的纵剖面呈梯形，底部长度在8~15m，两端夹角为废石自然安息角为35°~45°；
步骤2，对挡墙与穿脉顶板间的缝隙部分，利用干喷机进行碎石喷射填充，形成一堵由碎石组成的碎石接顶层；其中，所述碎石的粒度为0~25mm；
步骤3：为确保挡墙密闭质量，最后在挡墙外侧的废石表面上喷射一层厚度为50~100mm，标号为C15~C25的混凝土，养护周期为12~36h；
步骤4，充填过程中，必定少量的充填用水会通过废石空隙、围岩裂隙或者充填体排出。为了防止泌出的充填用水污染井下作业环境，在距挡墙3~5m处，利用废石堆砌一个高度为1~2m的隔水墙。
本发明工艺简单，挡墙构筑速度快，且具有足够的强度、承载能力及一定适应变形的性能，可抵抗或部分吸收充填体变形。同时，挡墙材料大部分是以掘进的全粒级废石为原料，不需要破碎，既减少了开采过程中的废物排放，又达到了节省工程造价的目的。另外，采用废石这一新型的挡墙构筑方法，部分充填用水会通过废石孔隙排出采场，减小了充填体的水灰比，缩短了充填体的凝固时间，提高了充填体的强度。
附图说明
图1 为本发明在分层充填充布置示意图。
图2 为本发明在分段充填充布置示意图。
图中：
1—废石挡墙；2—碎石接顶层；3—喷射混凝层；4—隔水墙；5—充填管
具体实施方式一
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
某矿山采用上向进路式充填采矿法，充填料浆的浓度为76%~82%，塌落度为220~280mm，流动性好。矿块沿走向布置，长75m，宽度为矿体厚度，中段高度60m，分段高度12m，分层高4m。矿块内进路垂直走向布置，进路断面。
图1 为本发明在分层充填充布置示意图。如图1所示，首先通过铲运机将粒度范围在0~300mm的掘进废石搬运至空区前方穿脉中，于合适位置堆砌挡墙1，挡墙纵剖面呈梯形，两端夹角在35°，长8m；
对挡墙与穿脉顶板间的缝隙部分，利用干喷机将粒度为1mm进行碎石喷射填充，形成一堵由碎石组成的碎石接顶层2；
同时，为保证密封效果，再利用喷射混凝机对挡墙外侧喷射一层混凝土3。混凝土的灰砂比控制在0.70以上；水灰比控制在0.45以下；水泥单耗量为300~350kg/m3；混凝土标号为C15~C20。喷层厚度为50mm，养护周期为12小时；
为阻止充填料泌水进入外部巷道，在挡墙后方3m处构筑一个高1m的隔水墙4。隔水墙的材料仍为全粒级掘进废石。
由于废石挡墙顶部进入待采空区，为保证充填的接顶效果，充填管出口应布置在采空区的最高点。
图2 为本发明在分段充填充布置示意图。如图2所示。首先通过铲运机将粒度范围在0~300mm掘进废石搬运至空区前方穿脉中，于合适位置堆砌挡墙1，挡墙纵剖面呈梯形，两端夹角在37°，长12m；
对挡墙与穿脉顶板间的缝隙部分，利用干喷机将粒度为25mm进行碎石喷射填充，形成一堵由碎石组成的碎石接顶层；
同时，为保证密封效果，再利用喷射混凝机对挡墙外侧喷射一层混凝土3，混凝土的灰砂比控制在0.725以上；水灰比控制在0.475以下；水泥单耗量为142.5 kg/t之间；混凝土标号为C20~C25。喷层厚度为100mm，养护周期为18h；
为阻止充填料泌水进入外部巷道，在挡墙后方4m处构筑一个高2m的隔水墙4。隔水墙的材料仍为全粒级掘进废石。
由于废石挡墙顶部进入待采空区，为保证充填的接顶效果，充填管5从上分段充填联道贯通采空区中部，由采场上部向下充填。
原来采用的是混凝土挡墙，每座挡墙需要5000~6000元。现在采用废石构筑挡墙，每座挡墙直接成本仅2500~3000元，并且减少废石外排量100m3左右，综合效益非常可观。采用废石堆砌隔墙后，充填料中多余水分被吸收滤出，采场提前1~2天进入下一个回采循环。
Claims (2)
1.一种利用掘进废石构筑的挡墙，其特征在于，所述挡墙由废石隔墙（1）、碎石接顶层（2）喷射混凝土层（3）和隔水墙（4）组成。
2.根据权利要求1所述利用掘进废石构筑的挡墙的构筑方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1，在采场的底部出矿巷道处选择合适的挡墙位置，采用铲运机将粒度范围在0~300mm掘进废石搬运至挡墙区域，利用废石砌筑为一道封闭挡墙，挡墙纵剖面呈梯形，底部长度在8~15m，两端夹角为废石自然安息角为35°~45°；
步骤2，对挡墙与穿脉顶板间的缝隙部分，利用干喷机进行碎石喷射填充，形成一堵由碎石组成的碎石接顶层；其中，所述碎石的粒度为0~25mm；
步骤3：为确保挡墙密闭质量，最后在挡墙外侧的废石表面上喷射一层厚度为50~100mm，标号为C15~C25的混凝土，养护周期为12~36h；
步骤4，充填过程中，必定少量的充填用水会通过废石空隙、围岩裂隙或者充填体排出，为了防止泌出的充填用水污染井下作业环境，在距挡墙3~5m处，利用废石堆砌一个高1~2m隔水墙。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110056097.4A CN102155259B (zh) | 2011-03-08 | 2011-03-08 | 一种利用掘进废石构筑充填挡墙及其构筑方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110056097.4A CN102155259B (zh) | 2011-03-08 | 2011-03-08 | 一种利用掘进废石构筑充填挡墙及其构筑方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102155259A true CN102155259A (zh) | 2011-08-17 |
| CN102155259B CN102155259B (zh) | 2014-05-07 |
Family
ID=44436903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110056097.4A Expired - Fee Related CN102155259B (zh) | 2011-03-08 | 2011-03-08 | 一种利用掘进废石构筑充填挡墙及其构筑方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102155259B (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103046955A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-04-17 | 河北钢铁集团矿业有限公司 | 一种大范围采空区群充填处理方法 |
| CN103397907A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-20 | 山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿 | 充填采矿法所用砖结构泄水墙 |
| CN105041318A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-11 | 辽宁科技大学 | 一种封闭式空场采矿嗣后充填方法 |
| CN105179002A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-12-23 | 南京梅山冶金发展有限公司 | 一种厚大矿体地下开采动态通风风道的构建方法 |
| CN105971605A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-09-28 | 河北工程大学 | 一种井下矿山无废开采方法 |
| CN106437839A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-22 | 贵州开磷集团股份有限公司 | 一种用于矿山井下充填挡墙的透水砖及其砌筑方法 |
| CN106545361A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-03-29 | 贵州开磷集团股份有限公司 | 一种矿山井下强透水性充填挡墙及其施工方法 |
| CN106917635A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-07-04 | 中国矿业大学(北京) | 一种采空区充填脱水系统及其使用方法 |
| CN108825298A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-16 | 广西中金岭南矿业有限责任公司 | 一种采场充填的接顶方法 |
| CN110056390A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-26 | 中国矿业大学(北京) | 一种井下废置巷道全尾砂固结处置系统及其处置方法 |
| CN111706392A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-09-25 | 南昌大学 | 一种适用于遗留矿洞和矿井坑道的封堵及其搭建方法 |
| CN116842623A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-10-03 | 武汉科技大学 | 充填挡墙稳定性计算分析、加固方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN87103428A (zh) * | 1986-04-03 | 1987-10-14 | 国营毕托姆-卢达矿业协会“挪维·维尔克”硬煤煤矿 | 一种回填长壁开采工作面的方法和回填长壁开采工作面的隔墙 |
| RU2160366C1 (ru) * | 1999-06-03 | 2000-12-10 | Сибирский государственный индустриальный университет | Способ возведения искусственного целика |
| CN101881179A (zh) * | 2010-06-04 | 2010-11-10 | 新汶矿业集团有限责任公司孙村煤矿 | 煤矿仰采工作面倾斜区域似膏体充填方法 |
| CN101881181A (zh) * | 2010-06-23 | 2010-11-10 | 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司 | 一种矿山采空区尾砂充填的混凝土封闭墙 |
-
2011
- 2011-03-08 CN CN201110056097.4A patent/CN102155259B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN87103428A (zh) * | 1986-04-03 | 1987-10-14 | 国营毕托姆-卢达矿业协会“挪维·维尔克”硬煤煤矿 | 一种回填长壁开采工作面的方法和回填长壁开采工作面的隔墙 |
| RU2160366C1 (ru) * | 1999-06-03 | 2000-12-10 | Сибирский государственный индустриальный университет | Способ возведения искусственного целика |
| CN101881179A (zh) * | 2010-06-04 | 2010-11-10 | 新汶矿业集团有限责任公司孙村煤矿 | 煤矿仰采工作面倾斜区域似膏体充填方法 |
| CN101881181A (zh) * | 2010-06-23 | 2010-11-10 | 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司 | 一种矿山采空区尾砂充填的混凝土封闭墙 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103046955A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-04-17 | 河北钢铁集团矿业有限公司 | 一种大范围采空区群充填处理方法 |
| CN103397907A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-20 | 山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿 | 充填采矿法所用砖结构泄水墙 |
| CN105041318A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-11 | 辽宁科技大学 | 一种封闭式空场采矿嗣后充填方法 |
| CN105179002A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-12-23 | 南京梅山冶金发展有限公司 | 一种厚大矿体地下开采动态通风风道的构建方法 |
| CN105971605B (zh) * | 2016-03-11 | 2018-07-17 | 河北工程大学 | 一种井下矿山无废开采方法 |
| CN105971605A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-09-28 | 河北工程大学 | 一种井下矿山无废开采方法 |
| CN106437839A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-22 | 贵州开磷集团股份有限公司 | 一种用于矿山井下充填挡墙的透水砖及其砌筑方法 |
| CN106545361A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-03-29 | 贵州开磷集团股份有限公司 | 一种矿山井下强透水性充填挡墙及其施工方法 |
| CN106917635A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-07-04 | 中国矿业大学(北京) | 一种采空区充填脱水系统及其使用方法 |
| CN106917635B (zh) * | 2017-04-21 | 2023-04-07 | 中国矿业大学(北京) | 一种采空区充填脱水系统及其使用方法 |
| CN108825298A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-16 | 广西中金岭南矿业有限责任公司 | 一种采场充填的接顶方法 |
| CN110056390A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-26 | 中国矿业大学(北京) | 一种井下废置巷道全尾砂固结处置系统及其处置方法 |
| CN111706392A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-09-25 | 南昌大学 | 一种适用于遗留矿洞和矿井坑道的封堵及其搭建方法 |
| CN111706392B (zh) * | 2020-05-19 | 2021-06-25 | 南昌大学 | 一种适用于遗留矿洞和矿井坑道的封堵及其搭建方法 |
| CN116842623A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-10-03 | 武汉科技大学 | 充填挡墙稳定性计算分析、加固方法及系统 |
| CN116842623B (zh) * | 2023-08-30 | 2023-11-10 | 武汉科技大学 | 充填挡墙稳定性计算分析、加固方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102155259B (zh) | 2014-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102155259B (zh) | 一种利用掘进废石构筑充填挡墙及其构筑方法 | |
| CN112360462B (zh) | 短壁综采矸石充填注浆的开采工艺 | |
| CN102230382B (zh) | 一种底板渐进掩护增压式注浆加固技术 | |
| CN102425427B (zh) | 盾构空推过矿山法隧道施工方法 | |
| CN105240047A (zh) | 一种治理露天矿地下采空区的充填加固方法 | |
| CN104564137B (zh) | 双介质垛式支撑坚硬顶板的煤矿采空区处理方法及装置 | |
| CN101858215B (zh) | 矸石挤压成型沿空留巷法 | |
| CN103016053A (zh) | 一种采空区局部充填控制地表沉陷的方法 | |
| CN104481540A (zh) | 一种利用高位钻孔注浆控制多种煤矿开采灾害的方法 | |
| CN107893658A (zh) | 强地压环境下极厚大矿体阶段空场嗣后充填采矿方法 | |
| CN106907177B (zh) | 一种薄煤层沿空留巷巷旁充填支护方法 | |
| CN104632220A (zh) | 缓倾斜中厚矿体条柱再造采场结构尺寸可调可控采矿方法 | |
| CN112627820A (zh) | 一种“三下”压煤的无煤柱采掘方法 | |
| CN112593939A (zh) | 一种矸石双充填的全煤柱置换开采“三下”煤层的方法 | |
| CN207315417U (zh) | 大倾角中厚煤层柔模沿空留巷 | |
| CN105971607A (zh) | 一种中厚煤层沿空留巷方法 | |
| CN103061767A (zh) | 下向水平分层干式充填采矿法 | |
| CN102493819B (zh) | 一种控制煤层巷道围岩稳定性的方法 | |
| CN109209484B (zh) | 一种回撤通道结合膏体预制块辅助工作面回撤方法 | |
| CN103742147A (zh) | 连续梁桥式充填法采煤工艺 | |
| CN110821508A (zh) | 一种穿越破碎带围岩的岩石开采装置及开采方法 | |
| CN112647947B (zh) | 一种采区无煤柱采掘方法 | |
| CN109973095A (zh) | 一种煤矿固体充填开采再造地下储水空间的方法 | |
| CN112174616B (zh) | 一种小窑破坏区松散煤岩体井下固结材料及固结方法 | |
| CN109944634B (zh) | 一种煤层顶底板灌注式采空区充填结构及其充填方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140507 Termination date: 20190308 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |