CN102606206A - 一种地下采空区治理移动充填方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下空区治理的可移动式充填方法，采用移动式充填站对井下采空区充填治理，所述移动式充填站组件的包括供水池、供水调节阀、出水控制阀、供料装置、搅拌池、浓度监测仪表、流量监测仪表、出料管路、支撑柱、可拆卸地脚、供水泵、供水管，现场组装而成，对井下采空区充填治理包括进行组装、搅拌池容器确定、现场给料以及连续充填。可以在冶金、有色、黄金、化工、煤炭等中小型矿山空区治理中灵活应用。避免中小型矿山花费巨资建设固定充填站，减少矿山投资，并使井下充填更加容易实现，减少矿山开采形成的安全隐患。可实现一站多矿山使用的兼顾效应，减少矿山投资及开采成本，实现矿山空区治理简易、可行。

Description

一种地下采空区治理移动充填方法

技术领域

本发明涉及一种地下空区治理的可移动式充填方法，特别是涉及一种用于地下采空区充填治理的简单可移动式充填站的建设方法，可在冶金、有色、黄金、化工、煤炭等地下空区治理中灵活应用。

背景技术

随着我国基础设施及国民经济的全面发展，国民经济对矿产资源的需求日趋增长，近年来，矿产资源的消耗迅猛增长，在国内，很多主矿体开采时同时被周围民采开挖而形成了大量的残留空区、对于占国内产量的60％以上均是中小型矿山企业所采出，而中小型矿山企业开采技术水平低，装备简单，一般均采用空场采矿法进行，由此，造成了大量的地下采空区(群)，严重危害了所在地的地表安全，并也已经变成影响社会稳定的一个主要的不安定因素。如河北省武安市采空区危害及治理、马钢桃冲铁矿民采空区、河北唐山地区民采空区、昆钢大红山铁矿民采空区等，均已经影响了矿山开采或者地方安全而视为了重大的安全隐患。由此可见，随着资源的逐步利用，我国将会有更多的非煤民采空区形成。其产生的地压灾害、岩层控制、采空区探测与处理、地表设施保护等均是有待解决的技术问题。

尽管目前空区治理存在好几种的治理方法，但空区的处理处置最有效的方法是进行充填密实，完全消除空区的存在，达到完全保护地表的目的。

而矿山一般建设一个固定充填站一般需要矿山千万元的投资，投资量大，对矿山、尤其是中小型矿山很难被承受。同时，该移动式充填站的形成，可以一站为多矿山服务，无论是矿山生产期间还是在空区整治时均可及时为矿山进行服务，在降低矿山投资的同时，降低了矿山开采成本。

发明内容

针对地下空区，尤其是中小型矿山开采后形成的采空区对地表的可能产生危害一般需要进行充填治理，而固定式充填站的建设一般建设周期长，固定投入大，对于中小型矿山难以承受的问题，本发明的目的在于，通过提供一种用于矿山的地下采空区治理移动充填方法，该方法采用一种移动式充填站进行空区充填治理，不但可以服务已经形成的空区(群)治理，而且可以为中小型矿山生产期间形成的单个空区进行及时的充填，避免空区存在时间过长而造成的相关危害。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种地下空区治理的可移动式充填方法，其特征在于，该方法采用移动式充填站对井下采空区充填治理，所述移动式充填站组件的包括供水池、供水调节阀、出水控制阀、供料装置、搅拌池、浓度监测仪表、流量监测仪表、出料管路、支撑柱、可拆卸地脚、供水泵、供水管，现场组装而成，对井下采空区充填治理按以下步骤实施：

(1)将移动式充填站组件现场进行组装，其中，搅拌池及供水池现场固定采用地脚镙钉固定，搅拌池的出料管路的出口位于井下采空区，上部连接供水管和供料管路；该移动充填站采用可拆卸式工艺组合方案以达到随时移动服务。

(2)为满足30m³/h～50m³/h能力要求，搅拌池的容积定为14m³～50m³，在实际应用中，应根据地下采空区的实际情况，在拆卸及运输能力满足的前提下，尽量增大搅拌池的容量；

(3)供料装置采用人工直接给料、皮带运输给料或铲装设备；

(4)搅拌池给水采用水泵抽水到供水池中，再经过供水调节阀对搅拌池进行给水；

(5)将充填用的材料及水在搅拌池内进行充分的搅拌后，通过下料管路和充填钻孔或者通向井下的竖井将搅拌后的材料充填到井下，该搅拌池在对井下进行充填的过程中也接受给料及给水的不断补充，以实现对井下采空区连续充填。

本发明的地下空区治理的可移动式充填方法，避免了中小型矿山地下采空区治理时不再需要花费近千万元建立固定式的充填站进行充填，实现一站多矿兼用，使矿山空区治理更加容易实现，消除矿山安全隐患。

本发明的主要优点：当中小型矿山开采后存在地下采空区需要治理时，矿山可以不再需要花费巨资建立固定式的充填站进行充填，可以随时租用该充填站进行现场治理，该站可以实现一站多矿山使用的兼顾效应，减少矿山投资及开采成本，实现矿山空区治理简易、可行。

附图说明

图1是本发明的矿山地下采空区的移动式充填站安装示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是搅拌池安装示意图。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1、图2和图3，本发明的地下空区治理的可移动式充填方法，采用移动式充填站对井下采空区充填治理，移动式充填站组件的包括供水池1(供水池1上有供水调节阀)、出水控制阀2、供料装置3、搅拌池4、浓度监测仪表5、流量监测仪表6、出料管路6、支撑柱8、可拆卸地脚9、供水泵10、供水管11(兼作清洗水管)，现场组装而成，对井下采空区充填治理按以下步骤实施：

(1)将移动式充填站组件现场进行组装，其中，搅拌池4及供水池1现场固定采用可拆卸地脚9用螺钉固定，搅拌池4的出料管路6的出口位于井下采空区，上部连接供水管1和供料管路3；

其中，搅拌池4现场固定采用地脚镙钉9固定在固定基础13上，固定基础13分布及结构见图3，其尺寸要求大于可拆卸地脚9向外30cm，3个固定基础13顶面标高相同。可拆卸地脚9要求大于支撑柱8向外20cm，支撑柱8与可拆卸地脚9采用焊接方式连接，而可拆卸地脚9与固定基础13之间采用地脚螺钉方式连接。

(2)搅拌池4容量：针对中小型矿山地下空区小，时间要求不很严格及供料速度慢、高度小的特点，本实施例中，搅拌池4容积按照充填能力30m³/h～50m³/h进行设计，搅拌池4的形状为圆形，其直径3-4m，高度为2-4m，其有效容积为14m³～50m³，在实际应用中，应根据各个地区矿山的规模特征，在拆卸及运输能力可以满足的前提下，可以尽量增大搅拌池4的容量。

(3)现场给料：该移动充填站的给料包括充填主料(矿渣)及胶结材料(水泥)，供料装置3可以采用人工直接给料、皮带运输给料、铲装设备给料等方式。

(4)充填给水：为了在充填过程中进行直接自流对井下进行充填，搅拌池内必须进行给水，但给水量必须根据进入搅拌池内的物料进行调节，以保证适当的充填浓度。本实施例的供水采用供水泵10和供水管11到供水池1中，再经过出水控制阀2对搅拌池4进行控制性给水，保障充填体浓度为40％～75％；为实现高浓度输送，要求其浓度最好达到60％～75％。

(5)搅拌池：搅拌池是本移动充填站的主要组成部分，充填用的材料及水在搅拌池内进行充分搅拌后，通过下料管路7和充填钻孔12(或者通向井下的竖井)将搅拌后的材料充填到井下，该搅拌池在对井下进行充填的过程中也接受给料及给水的不断补充，以实现连续充填。

(6)浓度及流量控制：利用浓度监测仪表5和流量监测仪表6对充填效果进行控制，预测充填体积及质量。当矿山充填要求不是很高时，该浓度及流量控制步骤可以简化或者省略。

Claims (1)

1.一种矿山地下采空区的移动充填方法，其特征在于，该方法采用移动式充填站对井下采空区充填治理，所述移动式充填站组件的包括供水池、供水调节阀、出水管阀、供料装置、搅拌池、浓度监测仪表、流量监测仪表、出料管路、支撑柱、可拆卸地脚、供水泵、供水管，现场组装而成，对井下采空区充填治理按以下步骤实施：

(1)将移动式充填站组件现场进行组装，其中，搅拌池及供水池现场固定采用地脚镙钉固定，搅拌池的出料管路的出口位于井下采空区，上部连接供水管和供料装置；

(2)搅拌池容积为14m³～50m³，在实际应用中，应根据地下采空区的实际情况，在拆卸及运输能力满足的前提下，尽量增大搅拌池的容量；

(3)供料装置采用人工直接给料、皮带运输给料或铲装设备；

(4)搅拌池给水采用水泵抽水到供水池中，再经过供水调节阀对搅拌池进行给水；

(5)将充填用的材料及水在搅拌池内进行充分的搅拌后，通过下料管路和充填钻孔或者通向井下的竖井将搅拌后的材料充填到井下，该搅拌池在对井下进行充填的过程中也接受给料及给水的不断补充，以实现对井下采空区连续充填。

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