CN103806938B - 用于充填采矿中固定充填体的构架及搭建方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于充填采矿中固定充填体的构架及搭建构架固定充填体的方法，该构架为三维网状结构，由多根水平杆件、竖直杆件和倾斜杆件通过连接件相互连接而成；当其与岩体壁固定连接时，能够形成无自由度的稳定构架，将充填体固定在一定的空间范围内,可广泛用于将充填体限制固定在一定空间范围之内，阻挡充填料浆从被限定的范围泄出，特别是解决了大空区分区充填时固定充填体的难题。

Description

用于充填采矿中固定充填体的构架及搭建方法

技术领域

本发明属于采矿领域，具体涉及一种用于充填采矿中固定充填体的构架及搭建构架固定充填体的方法。

背景技术

充填采矿法已成为矿产资源地下开采中一种重要的采矿方法，其矿产资源回采率高、环保无废害。在采用充填采矿法进行开采的过程中，将充填体固定在一定形状的空间范围内，也即将待充填区域与其它区域之间的隔离，是采场充填的关键步骤。现有的充填体固定成形方法，主要采用木、砼构件构筑档墙的方法。但这些方法的效率低、劳动强度大、成本较高。尤其是针对高大采空区的分区充填或封闭隔离构件的砌筑，若采用木质构件、砼砌块构件和砖砌构件，一方面构件本身的结构稳定性难以保证，另一方面施工难度大、效率低、作业的安全性差，以致现有固定充填体的构架及方法不能解决高大采空区的分区充填问题。因此，有必要寻找一种新的固定充填体的构架与方法，既能满足高大采空区分区充填体的固定成形需要，又能实现高效率、低成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于充填采矿中固定充填体的构架，能满足高大采空区分区充填的需要，同时实现高效率。

本发明提供的用于充填采矿中固定充填体的构架，为三维网状结构，由多根水平杆件、竖直杆件和倾斜杆件通过连接件相互连接而成；当其与岩体壁固定连接时，能够形成无自由度的稳定构架，将充填体固定在一定的空间范围内。

作为改进，所述杆件为钢管。所述连接件为钢板压制扣件或铸铁扣件。

作为改进，所述三维网状结构由不少于两竖排二维构架通过垂直于所述二维构架的多个水平杆件连接组成；所述二维构架由多根水平杆件、竖直杆件和倾斜杆件相互连接而成。

作为进一步的改进，所述二维构架采取下述形式：多根水平杆件和竖直杆件相交形成格栅状，与水平杆件成45度、135度的方向有所述倾斜杆件与水平杆件和竖直杆件同时相交；倾斜杆件之间相交形成重复排列的菱形。

本发明还提供了搭建上述的构架固定充填体的方法，包括在井下空区安装所述构架固定充填体，将所述构架与岩体壁固定连接。

作为改进，构架三维网状结构由不少于两竖排二维构架组成，每排二维构件至少有两根水平杆件和两根竖直杆件与岩体壁固定连接，将空区隔离成空区内侧和空区外侧。

例如可以将紧邻空区内侧的一排二维构件作为阻挡充填体外泄的阻挡墙。

进一步的，构架三维网状结构由不少于三竖排二维构架组成，在紧邻空区内侧的两排二维构件之间装入充填体，对充填体进行分区固定。

作为改进，所述固定连接是在岩体壁内埋设并外露一定长度的圆钢或锚杆，采用焊接或扣件连接方式将构架的水平杆件和竖直杆件与所述圆钢或锚杆进行连接。

本发明的构架主要为连接在一起的水平杆件、竖直杆件和倾斜杆件，可采用扣件进行快速连接形成网状的充填构架，可广泛用于将充填体限制固定在一定空间范围之内，阻挡充填料浆从被限定的范围泄出，特别是解决了大空区分区充填时固定充填体的难题。同时，本发明构架构筑效率高，构件可重复使用、成本低。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图（主视图I-I）。

图2是本发明实施例二的结构示意图（主视图I-I）。

具体实施方式

实施例一

从图1可以看出，本实施例的这种固定充填体的构架，特别适用于分区充填时对充填体进行分区固定。

本实施例的构架包括钢管杆件、连接扣件等构件，其中钢管杆件包括竖直杆件A、水平杆件B和倾斜杆件C；各杆件之间的交叉处均采用钢管搭接扣件（如钢板压制扣件或铸铁扣件）连接组成三维网状结构。所述三维网状构架由三排二维构架组成，这种二维构架（如图1主视图I-I）包括A1、A2、A3……An等多根竖直杆件，B1、B2、B3……Bn等多根水平杆件和C1、C2、C3……Cn等多根倾斜杆件。水平杆件B1、B2……Bn和竖直杆件A1、A2……An相交形成格栅状，与水平杆件成45度、135度的方向有倾斜杆件C1、C2……Cn与水平杆件B1、B2……Bn和竖直杆件A1、A2……An同时相交，倾斜杆件C1、C2……Cn之间相交形成重复排列的菱形。垂直于所述二维构架敷设水平杆件D01、D02、D03…… D0n将三排杆件连接在一起形成网状构架。

搭建上述构架进行固定充填体，每排二维构件至少有两根水平杆件和两根竖直杆件与岩体壁固定连接。竖直钢管杆件A的两端与顶、底板岩体（水平钢管杆件B与两侧岩壁）的连接固定方法，是首先在标定的顶、底板（两侧岩壁）位置钻凿垂直孔，之后插入圆钢（或锚杆），并让圆钢露出不少于300mm的长度，在钻孔内注入水泥砂浆固定圆钢，然后将钢管杆件与圆钢套接，或将钢管与圆钢焊接或用扣件与圆钢固定连接。

第一、第二两排杆件之间可以放入装填充填料的柔性容器，由第一、第二两排构架给充填体提供足够的支撑和限制作用；第三排构架起到加固第一、第二排构架的作用，同时可以安装爬梯等用于人员上下和材料运输；当空区高度较大时，可在三第排构架外侧继续增加构架排数，实现充填体固定构架的稳定，确保井下空区分区充填或高大空区充填的安全可靠。在空区的充填作业结束后，对大部分的构件进行回收再利用。

实施例二

从图2可以看出，本实施例的这种固定充填体的构架适应于构筑面积较大的充填挡墙阻挡充填料外泄。

本实施例的构架和搭建方法按实施例一。与实施例一不同的是，三维网状构架由两排二维构架组成。

在第一排构架上敷设滤布，形成阻挡充填料浆外涉的隔离墙。第二排构架可起到加固第一排构架的作用，同时可以安装爬梯等用于人员上下和材料运输。在空区充填结束后，对大部分的挡墙构件进行回收再利用。

Claims (9)

1.一种用于充填采矿中固定充填体的构架，其特征在于该构架为三维网状结构，该三维网状结构由不少于两竖排二维构架与垂直于所述二维构架的多根水平杆件通过连接件连接组成；所述二维构架由多根水平杆件、竖直杆件和倾斜杆件通过连接件相互连接而成；当其与岩体壁固定连接时，能够形成无自由度的稳定构架，将充填体固定在一定的空间范围内。

2.根据权利要求1所述的用于充填采矿中固定充填体的构架，其特征在于所述杆件为钢管。

3.根据权利要求1所述的用于充填采矿中固定充填体的构架，其特征在于所述连接件为钢板压制扣件或铸铁扣件。

4.根据权利要求1所述的用于充填采矿中固定充填体的构架，其特征在于所述二维构架采取下述形式：多根水平杆件和竖直杆件相交形成格栅状，与水平杆件成45度、135度的方向有所述倾斜杆件与水平杆件和竖直杆件同时相交；倾斜杆件之间相交形成重复排列的菱形。

5.一种搭建权利要求1-4之一所述的构架固定充填体的方法，包括在井下空区安装所述构架固定充填体，将所述构架与岩体壁固定连接。

6.根据权利要求5所述的搭建构架固定充填体方法，其特征在于构架三维网状结构由不少于两竖排二维构架组成，每排二维构件至少有两根水平杆件和两根竖直杆件与岩体壁固定连接，将空区隔离成空区内侧和空区外侧。

7.根据权利要求5或6所述的搭建构架固定充填体方法，其特征在于所述固定连接是在岩体壁内埋设并外露一定长度的圆钢或锚杆，采用焊接或扣件连接方式将构架的水平杆件和竖直杆件与所述圆钢或锚杆进行连接。

8.根据权利要求7所述的搭建构架固定充填体方法，其特征在于构架三维网状结构由不少于三竖排二维构架组成，在紧邻空区内侧的两排二维构件之间装入充填体，对充填体进行分区固定。

9.根据权利要求7所述的搭建构架固定充填体方法，其特征在于将紧邻空区内侧的一排二维构件作为阻挡充填体外泄的阻挡墙。