CN111322109B - 一种废石尾砂协同胶结充填的方法 - Google Patents
一种废石尾砂协同胶结充填的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111322109B CN111322109B CN202010338177.8A CN202010338177A CN111322109B CN 111322109 B CN111322109 B CN 111322109B CN 202010338177 A CN202010338177 A CN 202010338177A CN 111322109 B CN111322109 B CN 111322109B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stope
- mining
- ore
- filling
- tailing
- 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.)
- Active
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000004575 stone Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 title claims description 5
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 121
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 44
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000008262 pumice Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 claims description 62
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims description 5
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 claims description 5
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 3
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
- E21F15/005—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings characterised by the kind or composition of the backfilling material
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
- E21F15/02—Supporting means, e.g. shuttering, for filling-up materials
- E21F15/04—Stowing mats; Goaf wire netting; Partition walls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Revetment (AREA)
Abstract
本发明涉及一种废石尾砂协同胶结充填的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:采场采用脉外斜坡道采准形式,沿着矿体采用隔一采一的顺序回采方式推进,采场回采结束后,形成空区,清理采场,包括清理帮壁浮石,帮脚残留;步骤二:架设勾花网,将勾花网敷设帮壁后,采用铁丝与锚杆端部连接,用于隔离废石和矿体;步骤三:堆积废石,采用铲车将掘进工作面废石倒运至采场,堆积时压紧帮脚勾花网,之后正常堆砌;步骤四:尾砂胶结充填,废石堆积至距离预设充填高度时停止,铺设充填管道,进行分级尾砂胶结充填;步骤五:充填养护,当带充填体强度达到施工要求后,开始相邻二步采采场的回采作业。
Description
技术领域
本发明涉及矿井采掘技术领域,具体涉及一种废石尾砂协同胶结充填的方法。
背景技术
地下金属矿山常用采矿方法分为空场法、崩落法、充填法三大类,在本世纪之前,因生态环境重视程度不够,充填成本较高,充填工艺尚不成熟的情况下,行业普遍采用空场法、崩落法,目前随着充填工艺的成熟、矿区资源品位逐年下降、空区形成的安全隐患突显、地表采动陷落等因素影响,空场法、崩落法的应用收到限制,充填采矿法也从最初的废石充填、水砂充填发展到现在的分级尾砂胶结充填、全尾膏体充填、块石胶结充填、其他行业废弃料充填等技术。
在充填采矿法中应用最为普遍的为机械化盘区上向水平分层充填采矿法专利2019102267077《一种井下废石尾砂协同胶结充填方法》中所描述的采矿工艺背景均为该方法。目前该工艺方法形成的废石+尾砂胶结充填体,在施工过程中发现,存在如下问题:充填的废石由凿岩爆破后形成,块度不均,虽采用尾砂充填料浆后期灌缝浇面,但由于自然堆积下渗透性差异大,局部存在无法固结的松散废石体存在,特别是堆体的底层该问题尤为明显,为后期二步采回采造成困难。采场回填废石主要由铲车或卡车铲倒至采场,靠近采场两帮处要求废石呈自然安息角剖面,但现场施工中不易控制,易造成二步采时废石混入矿石中,造成矿石二次贫化。
发明内容
为此,本发明提供一种废石尾砂协同胶结充填的方法,用以克服现有技术中提出的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种废石尾砂协同胶结充填的方法,包括以下步骤,
步骤一:采场采用脉外斜坡道采准形式,沿着矿体采用隔一采一的顺序回采方式推进,采场回采结束后,形成空区,清理采场,清理采场过程包括清理帮壁浮石,帮脚残留;
步骤二:架设勾花网,将勾花网敷设帮壁后,采用铁丝与锚杆端部连接,用于隔离废石和矿体;
步骤三:堆积废石,采用铲车将掘进工作面废石倒运至采场,堆积时压紧帮脚勾花网,之后正常堆砌;
步骤四:尾砂胶结充填,废石堆积至距离预设充填高度时停止,铺设充填管道,进行分级尾砂胶结充填;
步骤五:充填养护,当带充填体强度达到施工要求后,开始相邻二步采采场的回采作业;
在上述步骤三中,架设勾花网的过程中,设定每个二步采采场的高度为H,设定每个一步采采场的高度为h,设定相邻的一组二步采采场与一步采采场的高度为H+h,将采场自上而下分别标定组数,第一组二步采采场与一步采采场的最上端高度为H+h,第二组二步采采场与一步采采场的最上端高度为(H+h)x 2;第N组二步采采场与一步采采场的最上端高度为(H+h)x N;
对于第N组二步采采场与一步采采场,设定勾花网上的孔径下限为:
d1n=d10+d0 x N
设定勾花网上的孔径上限为:
D2n=d20+d0 x N
其中,d10表示标准废石的孔径下限,d0表示相邻两组二步采采场与一步采采场之间的孔径标准差值。
进一步地,设定孔径标准差值:
d0=(K1/K0)x D
式中,D为固定值2.5mm,K0表示标准矿石密度,K1表示各矿石层对应的实时密度,将每组二步采采场与一步采采场作为同一标准,确定具有相同的矿石密度;
其中,对于非金属矿石的标准矿石密度K0设定为1.2g/cm3,对于金属矿石的标准矿石密度K0设定为3.5g/cm3,对于混合成分矿石的标准矿石密度K0设定为2.2g/cm3。
进一步地,在对每组二步采采场与一步采采场开采时,首先确定对应的各组矿石的密度信息以及成分信息,对于单位体积内的矿石含量,其金属含量大于70%,则设定对应的矿石为金属矿石,按照金属矿石的标准矿石密度K0,对于单位体积内的矿石含量,其金属含量小于30%,则设定对应的矿石为非金属矿石的标准矿石密度K0,对于对于单位体积内的矿石含量,金属含量大于等于30%且小于等于70%,则设定为混合成分矿石的标准矿石密度K0。
进一步地,在上述步骤三种,设定每组矿石层的最低尾砂厚度L,其为该层最上侧废石与尾砂边缘的距离,设定最上侧或者最下侧的一块废石与尾砂边缘的距离,设定每组矿石层的最低尾砂第一厚度Ln1=0.09x d1n,
最低尾砂第二厚度Ln2=0.1x d1n,
其中,d1n表示对于第N组二步采采场与一步采采场对应的勾花网上的孔径下限值。
进一步地,在上述步骤三种,每组最上侧或者最下侧的一块废石与尾砂边缘的距离在Ln1-Ln2之间,并且,最下侧的一块废石与尾砂边缘的距离大于最上侧的一块废石与尾砂边缘的距离。
进一步地,所述步骤一中,斜坡道联通上下中段,高度间隔12m开始一个分段巷,自分段巷向矿体施工采场联络道进入采场;所述脉外斜坡道分段巷联通上下中段,脉外斜坡道和溜井进行物料的传送,通过分段巷的设置,把整个矿体划分为不同的矿区,每个分段巷连通每个矿区,每个矿区内包括所述一步采采场和二步采采场,所述分段巷向矿体设置采场联络道,采场每层采高3-4m,采宽6-8m。
进一步地,所述步骤二中,勾花网的材质选用低碳钢丝或不锈钢丝,形状为菱形孔,所述铁丝的规格为8#铁丝,所述锚杆长度0.7m,出露0.5m,网度为1m×1m,在采场两帮锚定金属勾花网,之后废石尾砂胶结充填体和勾花网形成一种类似钢筋混凝土的结构。
进一步地,所述步骤三中,通过卡车或铲车将其他作业面形成的废石倒运至采场空区,废石在采场空区进行堆积,堆积时先压紧帮脚勾花网,之后正常堆砌,堆积高度2-2.5m,当废石堆积至距离预设充填度0.3m~0.5m时停止,铺设充填管道,进行分级尾砂胶结充填,采用分级尾砂胶结充填料浆进行浇面灌缝,形成废石尾砂胶结充填体,待充填体养护到一定强度后,进行上一分层,一步采采场10分层全部结束后,再进行二步采回采,最后,充填养护,养护时间大于4天。
进一步地,所述步骤四中,所述勾花网设置的地方为待采采场和准备充填采场间,待采采场和准备充填采场之间通过勾花网隔离开,废石与尾砂协同胶结构成了充填体,废石通过铲运机运至采场空区。
进一步地,所述步骤四中,采用分级尾砂胶结充填料浆进行浇面灌缝,形成废石尾砂胶结充填体。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,显著降低了二步采的矿石贫化,在一步采采场回采结束后,在靠近二步采采场的一帮或两帮铺设土工布和金属网,胶结充填后,金属网与胶结充填体形成类似钢筋混凝土的结构,提高了充填体的整体性和强度。二步采采场施工至充填体时,金属网会对充填体形成保护作用,对充填体起到较好的隔离、防护作用,即便是局部存在未胶结的废石,也能起到兜挂隔离,明显减低了二步采采场的矿石贫化,根据现场实际,贫化率可提高4~6个百分点。
进一步地,简化废石充填工作,采用勾花网隔离废石,对废石的堆积要求下降,对于粗放型的矿石生产来说,消除了废石堆积的形状要求,提高废石充填量,为矿山实现绿色开采,减少废石排放意义重大。
尤其,本发明在开采过程中,采场下侧承受压力大于上侧承受压力,因此,设定下侧的废石填充物直径d小于上侧的废石填充物直径,设定下侧的尾砂填充物的最低厚度L大于上侧的尾砂填充物的最低厚度。通过结合每组矿石密度信息,确定最终的孔径标准差值,并根据预设的孔径标准,在不同高度的每组二步采采场与一步采采场确定一实时密度,及对应的孔径范围,进而相应的填充不同勾花网上的孔径的废石,以达到最佳的填充效果。在勾花网上填充废石,并在废石周围填充尾砂,以达到混凝土浇筑结构及对应的强度,相应的,在填充尾砂后,随着下组矿石要求的强度高,在下侧的尾砂的厚度大于其上侧的尾砂厚度。本发明通过设定根据不同高度的不同滤网孔径,填充不同直径的废石,以及设定不同厚度的尾砂,确保不同层高具有基本相同的强度及稳定性。
附图说明
图1为本发明所述的废石尾砂协同胶结充填的方法向水平分层充填采矿法主视图;
图2为本发明所述的废石尾砂协同胶结充填的方法向水平分层充填采矿法左视图;
图3为本发明所述的废石尾砂协同胶结充填的方法勾花网的布置图;
图4为图3的左视图;
图5为本发明所述的废石尾砂协同胶结充填的主视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例的废石尾砂协同胶结充填的方法,包括以下步骤:
步骤一:采场采用脉外斜坡道5采准形式,沿着矿体1采用隔一采一的顺序回采方式推进,采场回采结束后,形成空区,清理采场,包括清理帮壁浮石,帮脚残留;
步骤二:架设勾花网14,将勾花网14敷设帮壁后,采用铁丝17与锚杆15端部连接,用于隔离废石16和矿体1;
步骤三:堆积废石16,采用铲车将掘进工作面废石16倒运至采场,堆积时压紧帮脚勾花网14,之后正常堆砌;
步骤四:尾砂胶结充填,废石16堆积至距离预设充填高度时停止,铺设充填管道,进行分级尾砂胶结充填;
步骤五:充填养护,当带充填体强度达到施工要求后,开始相邻二步采采场11的回采作业。
请参阅图1-4所示,采场沿着探矿穿脉9采用脉外斜坡道5采准方式开采矿体11,设置采场联络道2,矿石溜3,分段巷4,脉外斜坡道5,废石16尾砂胶结充填体6;炮孔7,中段巷8,一步采采场10,二步采采场11,其中,脉外斜坡道5高度每间隔12m开始一个分段巷4,脉外斜坡道5分段巷4联通上下中段,脉外斜坡道5和溜井3进行物料的传送,通过分段巷4的设置,把整个矿体1划分为不同的矿区,每个分段巷4连通每个矿区,每个矿区内包括两个采场,一步采采场10和二步采采场11,分段巷4向矿体11设置采场联络道2,采场每层采高3-4m,采宽6-8m,从下而上的采用隔一采一的顺序回采,炮孔7设置在矿体1的底部,采场正常回采时,铲车、人员、材料等经分段巷4、采场联络道2进入采场,矿石倒运至分段巷4后通过溜井3下放至中段运输水平,当采场回采结束,所在采场形成空区,然后开始充填采场。
首先,先清理采场空区,包括清理采场的帮壁浮石,帮脚残留矿石或者废石16,然后,架设勾花网14,将勾花网14敷设帮壁后,采用铁丝17与锚杆15端部连接,勾花网14材质选用低碳钢丝或不锈钢丝,菱形孔,孔径50mm~70mm,将勾花网14敷设帮壁后,采用8#铁丝17与锚杆15端部连接,锚杆15长度0.7m,出露0.5m,网度1m×1m,在采场两帮锚定金属勾花网14,之后废石尾砂胶结充填体6和勾花网14能够形成一种类似钢筋混凝土的结构,提高了充填体的整体性和强度,有效减少后期采矿贫化,当然本发明并不限定勾花网14的材质,可以是不锈钢钢丝也可以是低碳钢丝,一切以现场具体实施为准。
之后,再通过卡车或铲车将其他作业面形成的废石16倒运至采场空区,废石16在采场空区进行堆积,堆积时先压紧帮脚勾花网14,之后正常堆砌,堆积高度2-2.5m,当废石16堆积至距离预设充填度0.3m~0.5m时停止,铺设充填管道,进行分级尾砂胶结充填,采用分级尾砂胶结充填料浆进行浇面灌缝,形成废石尾砂胶结充填体6,待充填体养护到一定强度后,进行上一分层,一步采采场10分层全部结束后,再进行二步采回采,最后,充填养护,一般养护时间4天以上。带充填体强度达到施工要求后,开始相邻二步采采场11的回采作业,本发明中并不限定堆积高度,这个高度可以根据实际现场的采场高度来决定。
具体而言,本发明所述步骤一中,斜坡道5联通上下中段,高度间隔12m开始一个分段巷4,自分段巷4向矿体1施工采场联络道2进入采场,其目的在于可以将整个矿体1划分为不同的采场,通过分段巷4连接,在进行隔一采一回采的时候也是按照这个划分来的;在所述步骤二中,勾花网14的材质选用低碳钢丝或不锈钢丝,形状为菱形孔,勾花网14的孔径大小可以更好的与尾砂和废石16结构胶结充填,对结构的稳定性有很大的提升,这个尺寸大小是根据多次试验结果得出的,但也可根据不同的矿体1的不同需求来进行调整,一切以现场具体实施为准,在本发明的所述步骤二中,铁丝17的规格为8#铁丝17,所述锚杆15长度0.7m,出露0.5m,网度为1m×1m,这个尺寸的设置是为了更好的形成勾花网14的铺设,便于勾花网14与充填体间形成更加稳固的结构,当待采采场12的与采场空区之间的通过勾花网的隔离开,一个锚杆15端部与一个8#铁丝17连接,锚杆15通过铁丝17把锚杆15固定在勾花网14上,勾花网设置的地方为待采采场12和准备充填采场13间,待采采场和准备充填采场13之间通过勾花网隔离开,废石16与尾砂协同胶结构成了充填体,废石16是通过铲运机运至采场空区,废石16的来源可以是其他采场的废石16,废石16的充填一方面可以使其他采场的废石16得以二次利用,另一方面也节省了从地面往矿体1采场内传输充填体的成本。而且,在所述步骤四中,采用分级尾砂胶结充填料浆进行浇面灌缝,形成废石尾砂胶结充填体6,是为了使充填体与所述步骤二中的勾花网14形成类似钢筋混凝土的结构。本领域所属技术人员可知的是,在所述步骤五中,充填养护时间一般为4天以上,只有当带充填体强度达到施工要求后,才会开始相邻二步采采场11的回采作业。
具体而言,由于本发明实施例的采场开采过程中,自上斜向上开采,在开采过程中,通过填充废石与尾砂来对上侧的其中一二步采场进行开采,本实施例设定不同孔径的勾花网,以便填充不同孔径大小的废石,以及设定不同程度的最小尾砂厚度来使得在高度不同的采场上,均具有基本相同的矿石稳定性。
具体而言,本发明实施例设定每个二步采采场的高度为H,设定每个一步采采场的高度为h,设定相邻的一组二步采采场与一步采采场的高度为H+h,将采场自上而下分别标定组数,第一组二步采采场与一步采采场的最上端高度为H+h,第二组二步采采场与一步采采场的最上端高度为(H+h)x2;第N组二步采采场与一步采采场的最上端高度为(H+h)xN。在开采过程中,采场下侧承受压力大于上侧承受压力,因此,设定下侧的废石填充物直径d小于上侧的废石填充物直径,设定下侧的尾砂填充物的最低厚度L大于上侧的尾砂填充物的最低厚度。
具体而言,设定最下侧采场的填充废石直径范围为d10-d20,将其设定为标准废石直径范围,设定d10为40mm,d20为50mm,相应的勾花网上的孔径与填充废石的孔径相同,因此,本实施例,通过调整勾花网上的孔径范围来调整填不同直径的废石。
对于第N组二步采采场与一步采采场,设定勾花网上的孔径下限为:
d1n=d10+d0 x N
设定勾花网上的孔径上限为:
D2n=d20+d0 x N
其中,d10表示标准废石的孔径下限,d0表示相邻两组二步采采场与一步采采场之间的孔径标准差值。
在本实施例中,设定孔径标准差值:
d0=(K1/K0)x D
式中,D为固定值2.5mm,K0表示标准矿石密度,K1表示各矿石层对应的实时密度,将每组二步采采场与一步采采场作为同一标准,确定具有相同的矿石密度。对于非金属矿石的标准矿石密度K0设定为1.2g/cm3,对于金属矿石的标准矿石密度K0设定为3.5g/cm3,对于混合成分矿石的标准矿石密度K0设定为2.2g/cm3。
具体而言,本发明实施例在对每组二步采采场与一步采采场开采时,首先确定对应的各组矿石的密度信息以及成分信息,对于单位体积内的矿石含量,其金属含量大于70%,则设定对应的矿石为金属矿石,按照金属矿石的标准矿石密度K0,对于单位体积内的矿石含量,其金属含量小于30%,则设定对应的矿石为非金属矿石的标准矿石密度K0,对于对于单位体积内的矿石含量,金属含量大于等于30%且小于等于70%,则设定为混合成分矿石的标准矿石密度K0。
本实施例通过结合每组矿石密度信息,确定最终的孔径标准差值,并根据预设的孔径标准,在不同高度的每组二步采采场与一步采采场确定一实时密度,及对应的孔径范围,进而相应的填充不同勾花网上的孔径的废石,以达到最佳的填充效果。
具体而言,在勾花网上填充废石,并在废石周围填充尾砂,以达到混凝土浇筑结构及对应的强度,相应的,在填充尾砂后,随着下组矿石要求的强度高,在下侧的尾砂的厚度大于其上侧的尾砂厚度。在本实施例中,设定每组矿石层的最低尾砂厚度L,其为该层最上侧废石与尾砂边缘的距离,由于废石设定为不规则形状及位置,因此,设定最上侧或者最下侧的一块废石与尾砂边缘的距离,也即最上侧的一块废石与相邻的上侧的一组二步采采场下侧边缘的距离。
设定每组矿石层的最低尾砂第一厚度Ln1=0.09x d1n,
最低尾砂第二厚度Ln2=0.1x d1n,
其中,d1n表示对于第N组二步采采场与一步采采场对应的勾花网上的孔径下限值。
每组最上侧或者最下侧的一块废石与尾砂边缘的距离在Ln1-Ln2之间,并且,最下侧的一块废石与尾砂边缘的距离大于最上侧的一块废石与尾砂边缘的距离。
因此,本发明通过设定根据不同高度的不同滤网孔径,填充不同直径的废石,以及设定不同厚度的尾砂,确保不同层高具有基本相同的强度及稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种废石尾砂协同胶结充填的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:采场采用脉外斜坡道采准形式,沿着矿体采用隔一采一的顺序回采方式推进,采场回采结束后,形成空区,清理采场,清理采场过程包括清理帮壁浮石,帮脚残留;
步骤二:架设勾花网,将勾花网敷设帮壁后,采用铁丝与锚杆端部连接,用于隔离废石和矿体;
步骤三:堆积废石,采用铲车将掘进工作面废石倒运至采场,堆积时压紧帮脚勾花网,之后正常堆砌;
步骤四:尾砂胶结充填,废石堆积至距离预设充填高度时停止,铺设充填管道,进行分级尾砂胶结充填,所述勾花网设置的地方为待采采场和准备充填采场间;
步骤五:充填养护,当带充填体强度达到施工要求后,开始相邻二步采采场的回采作业;
在上述步骤二中,架设勾花网的过程中,设定每个二步采采场的高度为H,设定每个一步采采场的高度为h,设定相邻的一组二步采采场与一步采采场的高度为H+h,将采场自上而下分别标定组数,第一组二步采采场与一步采采场的最上端高度为H+h,第二组二步采采场与一步采采场的最上端高度为(H+h)x 2;第N组二步采采场与一步采采场的最上端高度为(H+h)x N;
对于第N组二步采采场与一步采采场,设定勾花网上的孔径下限为:
d1n=d10+d0 x N
设定勾花网上的孔径上限为:
D2n=d20+d0 x N
其中,d10表示标准废石的孔径下限,d0表示相邻两组二步采采场与一步采采场之间的孔径标准差值,d20表示标准废石的孔径上限;
所述步骤一中,斜坡道联通上下中段,高度间隔12m开始一个分段巷,自分段巷向矿体施工采场联络道进入采场;所述脉外斜坡道分段巷联通上下中段,脉外斜坡道和溜井进行物料的传送,通过分段巷的设置,把整个矿体划分为不同的矿区,每个分段巷连通每个矿区,每个矿区内包括所述一步采采场和二步采采场,所述分段巷向矿体设置采场联络道,采场每层采高3-4m,采宽6-8m。
2.根据权利要求1所述的废石尾砂协同胶结充填的方法,其特征在于,设定孔径标准差值:
d0=(K1/K0) x D
式中,D为固定值2.5mm,K0表示标准矿石密度,K1表示各矿石层对应的实时密度,将每组二步采采场与一步采采场作为同一标准,确定具有相同的矿石密度;
其中,对于非金属矿石的标准矿石密度K0设定为1.2g/cm3,对于金属矿石的标准矿石密度K0设定为3.5g/cm3,对于混合成分矿石的标准矿石密度K0设定为2.2g/cm3。
3.根据权利要求2所述的废石尾砂协同胶结充填的方法,其特征在于,在对每组二步采采场与一步采采场开采时,首先确定对应的各组矿石的密度信息以及成分信息,对于单位体积内的矿石含量,其金属含量大于70%,则设定对应的矿石为金属矿石,按照金属矿石的标准矿石密度K0,对于单位体积内的矿石含量,其金属含量小于30%,则设定对应的矿石为非金属矿石的标准矿石密度K0,对于单位体积内的矿石含量,金属含量大于等于30%且小于等于70%,则设定为混合成分矿石的标准矿石密度K0。
4.根据权利要求2所述的废石尾砂协同胶结充填的方法,其特征在于,在上述步骤三中,设定每组矿石层的最低尾砂厚度L,其为该层最上侧废石与尾砂边缘的距离,设定最上侧或者最下侧的一块废石与尾砂边缘的距离,设定每组矿石层的最低尾砂第一厚度Ln1=0.09 x d1n,
最低尾砂第二厚度Ln2=0.1 x d1n,
其中,d1n表示对于第N组二步采采场与一步采采场对应的勾花网上的孔径下限值。
5.根据权利要求4所述的废石尾砂协同胶结充填的方法,其特征在于,在上述步骤三中,每组最上侧或者最下侧的一块废石与尾砂边缘的距离在Ln1-Ln2之间,并且,最下侧的一块废石与尾砂边缘的距离大于最上侧的一块废石与尾砂边缘的距离。
6.根据权利要求1所述的废石尾砂协同胶结充填的方法,其特征在于,所述步骤二中,勾花网的材质选用低碳钢丝或不锈钢丝,形状为菱形孔,所述铁丝的规格为8#铁丝,所述锚杆长度0.7m,出露0.5m,网度为1m×1m,在采场两帮锚定勾花网,之后废石尾砂胶结充填体和勾花网形成一种类似钢筋混凝土的结构。
7.根据权利要求1所述的废石尾砂协同胶结充填的方法,其特征在于,所述步骤三中,通过卡车或铲车将其他作业面形成的废石倒运至采场空区,废石在采场空区进行堆积,堆积时先压紧帮脚勾花网,之后正常堆砌,堆积高度2-2.5m,当废石堆积至距离预设充填度0.3m~0.5m时停止,铺设充填管道,进行分级尾砂胶结充填,采用分级尾砂胶结充填料浆进行浇面灌缝,形成废石尾砂胶结充填体,待充填体养护到一定强度后,进行上一分层,一步采采场分层全部结束后,再进行二步采回采,最后,充填养护,养护时间大于4天。
8.根据权利要求1所述的废石尾砂协同胶结充填的方法,其特征在于,所述步骤四中,待采采场和准备充填采场之间通过勾花网隔离开,废石与尾砂协同胶结构成了充填体,废石通过铲运机运至采场空区。
9.根据权利要求1所述的废石尾砂协同胶结充填的方法,其特征在于,所述步骤四中,采用分级尾砂胶结充填料浆进行浇面灌缝,形成废石尾砂胶结充填体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010338177.8A CN111322109B (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 一种废石尾砂协同胶结充填的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010338177.8A CN111322109B (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 一种废石尾砂协同胶结充填的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111322109A CN111322109A (zh) | 2020-06-23 |
CN111322109B true CN111322109B (zh) | 2021-03-12 |
Family
ID=71164616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010338177.8A Active CN111322109B (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 一种废石尾砂协同胶结充填的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111322109B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111720120A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-09-29 | 王有奇 | 一种基于分层充填法采用二步采采场达到预先支护的方法 |
CN114294056B (zh) * | 2021-12-14 | 2024-07-30 | 万宝矿产有限公司 | 一种废石与干尾砂联合处置露天坑方法 |
CN114922625A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-08-19 | 武汉科技大学 | 一种矿山条带充填开采采场的应力协调方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2939051C2 (de) * | 1979-09-27 | 1983-03-03 | Preussag Ag Metall, 3380 Goslar | Verfahren zum Versetzen von Abbauhohlräumen |
CN102168579A (zh) * | 2011-04-15 | 2011-08-31 | 中南大学 | 中厚倾斜破碎矿体脉内采准无间柱连续分段充填法 |
CN102392641B (zh) * | 2011-08-02 | 2013-09-11 | 中钢矿业开发有限公司 | 一种点柱式全矿床不分中段上向高分层连续推进充填采矿方法 |
CN104806244B (zh) * | 2015-04-03 | 2017-02-22 | 东北大学 | 一种倾斜中厚矿体充填采矿方法 |
CN104727820B (zh) * | 2015-04-07 | 2017-01-11 | 长沙有色冶金设计研究院有限公司 | 一种两步骤分段空场嗣后充填采矿方法 |
CN105781551A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-20 | 贵州晨辉达矿业工程设计有限公司 | 一种适用于三下矿体开采的水平条带式混合充填采矿法 |
CN106869931B (zh) * | 2017-02-14 | 2019-09-20 | 广西高峰矿业有限责任公司 | 一种废石与胶结分层楔合充填采矿工艺及其结构 |
-
2020
- 2020-04-26 CN CN202010338177.8A patent/CN111322109B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111322109A (zh) | 2020-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111322109B (zh) | 一种废石尾砂协同胶结充填的方法 | |
CN106884676B (zh) | 一种邻近露天矿的井工塌陷区治理方法 | |
CN104847356A (zh) | 一种薄小矿体的开采方法 | |
CN110118089B (zh) | 一种矿用frp格栅-煤矸石-自密实混凝土再生顶板及其施工方法 | |
CN108708723A (zh) | 一种煤岩柱交替支撑无煤柱充填开采减沉方法 | |
CN103437769A (zh) | 组合再造结构体中深孔落矿协同锚索支护嗣后充填采矿法 | |
CN113914860B (zh) | 一种非密实固体充填工作面切顶沿空留巷方法 | |
CN108222951B (zh) | 穿越细砂层隧道洞口软弱围岩段施工方法 | |
CN210948688U (zh) | 一种人工假巷 | |
EP0590760B1 (en) | Undercut excavation method | |
CN107939403A (zh) | 一种垂直交叉矩形进路式盘区下向胶结充填采矿工艺 | |
CN106761743A (zh) | 连续分条袋式充填房柱法空区回采矿柱法 | |
CN103161467B (zh) | 一种水平中厚矿体厢式充填采矿方法 | |
CN103147792A (zh) | 进路式采煤充填法 | |
CN112593939A (zh) | 一种矸石双充填的全煤柱置换开采“三下”煤层的方法 | |
CN108952725B (zh) | 一种适用于缓倾斜薄矿体的低贫化采矿方法 | |
CN109209484B (zh) | 一种回撤通道结合膏体预制块辅助工作面回撤方法 | |
CN111749697B (zh) | 一种采场采准工程衔接方法 | |
CN112196617A (zh) | 一种简易组合充填挡墙构筑方法 | |
CN113565510A (zh) | 一种基于井下矸石堆的特厚煤层综放充填开采方法 | |
CN110541729A (zh) | 一种人工假底及制作方法 | |
CN102419139B (zh) | 一种带钢混结构人工假顶的无底柱分段崩落法 | |
CN111042844B (zh) | 一种巷道底板锚桩加固方法 | |
CN109025996B (zh) | 一种地下矿山逐层挤压、光面爆破采矿方法 | |
RU2411360C1 (ru) | Способ подземной разработки мощных крутопадающих рудных залежей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |