CN111980704B - 一种适用于下向高分段充填采矿法的采场接顶充填方法 - Google Patents
一种适用于下向高分段充填采矿法的采场接顶充填方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明专利是一种适用于下向高分段充填采矿法的采场接顶充填方法，充填专用设备固定并且下分段采场具备充填条件后进行采场充填：将上分段采场充填封闭墙外充填管路与充填管外端连接，开始对下分段采场空区进行充填，下分段采场充填面逐渐增高接近至采场顶板；继续对下分段采场空区进行充填，直至充填压力达到要求后，逐步将无缝钢管和保护底板抽出，逐步抽出过程中对下分段采场顶板进行多点接顶充填，直至无缝钢管和保护底板被完全抽出，最终通过充填管高压注浆充填，直至采场顶板充分密实接顶。本发明实现了沿采场方向采场顶板全部密实接顶，并且进一步提高了充填工作安全性，解决了下向高分段充填采矿法采场充填接顶困难的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种采场充填方法。主要用于下向高分段充填采矿法采场充填接顶。
背景技术
黄金矿山井下通常采用充填采矿法进行开采，当矿体破碎严重时，一般推荐采用下向充填采矿法进行开采。为充分发挥机械化设备、智能化设备效率，提高采场回采能力，通常采用下向高分段回采嗣后充填采矿方法。
采用下向高分段充填采矿法回采矿体时，采场回采结束后需进行充填，采场接顶效果对下分段采场安全回采有较大影响，一旦采场充填后顶板空顶过大，极易导致较大范围的顶板冒顶，将加大后续采场回采安全风险及开采成本。
下向高分段充填采矿法采场回采结束后，由于采场顶板较高、空场面积较大，采场顶板无支护，充填管路架设缺乏“悬吊点”，充填管路架设困难；大空场下采用常规充填管路架设方法时，充填管路放砂口高度不足，可充填高度有限；且常规方法充填管路架设后，充填放砂点有限，即使充填放砂点处可实现充填接顶，但由于有限放砂点下充填体自流特性，很难实现沿采场方向采场顶板全部接顶。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种适用于下向高分段充填采矿法的采场接顶充填方法，实现沿采场方向采场顶板全部密实接顶，并且进一步提高充填工作安全性，以解决下向高分段充填采矿法采场充填接顶困难的技术问题。
本发明的技术方案如下：
一种适用于下向高分段充填采矿法的采场接顶充填方法，其特征在于按照以下步骤进行采场接顶充填：
（一）、上分段采场回采结束后，按要求清理采场底板矿石，保证采场底板平整；
（二）、通过动力设备将充填专用设备沿采场方向推入采场；
（三）、充填专用设备到位后，张紧充填专用设备的钢丝绳，并与采场联络道顶板上的支护锚杆相连，确保充填专用设备被稳固悬吊；
（四）、充填专用设备固定后，施工充填封闭墙，施工完成并且下分段采场具备充填条件后进行采场充填：将上分段采场充填封闭墙外充填管路与上分段充填体内包裹的充填专用设备的充填管外端连接，开始对下分段采场空区进行充填，下分段采场充填面逐渐增高接近至采场顶板；继续对下分段采场空区进行充填，直至充填压力达到要求后，逐步将无缝钢管和保护底板抽出，逐步抽出过程中对下分段采场顶板进行多点接顶充填，直至无缝钢管和保护底板被完全抽出，最终通过充填管高压注浆充填，直至采场顶板充分密实接顶。
通过上分段采场内预留充填装置进行充填；上分段采场充填接顶后，转至下分段采场回采，下分段采场回采结束后，实施采场内充填装置固定。
所述的下分段采场具备充填条件是指：充填专用设备下侧部位全部或者部分暴露。
优选地，所述的充填专用设备包括钻有多个通孔的充填管以及套在充填管外侧的无缝钢管，还包括位于充填管前方的保护端板，以及前端分别焊接于保护端板上的左右各一块保护侧板，两块保护侧板上端互相靠在一起，下端张开；无缝钢管下侧连接有保护底板，充填管的前端从无缝钢管探出并且探出部位与保护侧板互相连接；充填专用设备还包括上端用于连接在支护锚杆上的钢丝绳，钢丝绳下端连接保护端板或者连接保护侧板的前端。
进一步优选地，两块保护侧板以及保护底板外侧通过土工布包裹。
本发明的积极效果在于：
第一、充填设备和管路敷设简便。上分段采场充填之前布置下分段采场充填设备和管路，充填设备和管路加工后可通过动力设备“推入”采场，管路敷设便捷。
第二、施工安全性高。充填设备和管路敷设及采场充填过程中，人员、设备均不需进入已回采采场内，施工安全得到保障。
第三、接顶充填效果好。采场充填时通过逐步抽出套在充填管外侧的无缝钢管实现采场由内向外逐步充填，由于充填管四周间距钻有若干“空孔”（通孔），采场充填过程中可实现沿管路轴向多点放砂充填，并且在无缝钢管被完全抽出充填封闭墙外之后，通过充填管高压注浆充填，沿采场方向采场顶板全部密实接顶。
附图说明
图1是本发明实施例的充填专用设备的结构示意图。
图2是本发明实施例中充填专用设备使用安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1和图2，本发明实施例的充填专用设备包括钻有多个通孔3的充填管2以及套在充填管2外侧的无缝钢管1，充填管2与无缝钢管1之间具有管间间隙4，以确保无缝钢管1能够被逐步抽出。
充填专用设备还包括位于前端的保护端板15，以及前端分别焊接于保护端板15上的左右各一块保护侧板5，两块保护侧板5上端互相靠在一起，下端张开并分别通过轴承轮组连接件9连接有轴承轮组8。
无缝钢管1下侧通过保护底板连接件7连接有保护底板6，充填管2的前端从无缝钢管1探出并且探出部位通过充填管连接件16与保护侧板5互相连接。保护端板15、两块保护侧板5以及保护底板6形成管路保护壳。两块保护侧板5以及保护底板6外侧通过土工布10包裹。
充填专用设备还包括上端用于穿过上分段采场充填体18并连接在支护锚杆13上的钢丝绳14，钢丝绳14下端连接保护端板15或者连接保护侧板5的前端。
所述的支护锚杆13安装在采场联络道顶板12上。
以下是充填专用设备制作步骤：
（1）、要求加工两块保护侧板5，保护侧板5采用6mm厚钢板；
（2）、充填管2选用DN110-φ114*6无缝钢管，充填管2沿管路走向每隔5m按要求钻凿φ50mm通孔3，充填管2前端部与两侧保护侧板5通过充填管连接件16连接，两侧保护侧板5前端与保护端板15焊接；
（3）、两侧保护侧板5前端顶部通过钢丝绳14与采场联络道顶板12上的支护锚杆13相连，两侧保护侧板5底部安装轴承轮组8；
（4）、充填管2外侧套上无缝钢管1，无缝钢管1选用DN125-φ140*6无缝钢管，无缝钢管1底部通过保护底板连接件7与保护底板6相连；
（5）、将两侧保护侧板5及保护底板6外侧通过土工布10包裹。
以下是本发明实施例的具体充填施工步骤：
（1）、上分段采场回采结束后，按要求清理采场底板矿石，保证采场底板平整；
（2）、通过动力设备（比如铲车）将充填专用设备沿采场方向推入采场指定位置（前端靠近采场围岩11）；
（3）、充填专用设备到位后，张紧钢丝绳14，并与采场联络道顶板12上的支护锚杆13相连，确保充填专用设备被稳固悬吊；
（4）、充填专用设备固定后，施工充填封闭墙17，施工完成并且下分段采场具备充填条件后进行采场充填：
将上分段采场充填封闭墙17外充填管路与上分段充填体18内包裹的充填专用设备的充填管2外端连接，开始对下分段采场空区进行充填，下分段采场充填面逐渐增高接近至采场顶板；继续对下分段采场空区进行充填，直至充填压力达到要求后，逐步将无缝钢管1和保护底板6抽出，逐步抽出过程中对下分段采场顶板进行多点接顶充填，直至无缝钢管1和保护底板6被完全抽出，最终通过充填管2高压（注浆压力一般为5MP）注浆（比如水泥浆）充填，直至采场顶板充分密实接顶。
所述的下分段采场具备充填条件是指：充填专用设备下侧部位全部或者部分暴露。
通过上分段采场内预留充填装置进行充填；上分段采场充填接顶后，转至下分段采场回采，下分段采场回采结束后，实施采场内充填装置固定。
Claims (4)
1.一种适用于下向高分段充填采矿法的采场接顶充填方法，其特征在于按照以下步骤进行采场接顶充填：
（一）、上分段采场回采结束后，按要求清理采场底板矿石，保证采场底板平整；
（二）、通过动力设备将充填专用设备沿采场方向推入采场；
所述的充填专用设备包括钻有多个通孔（3）的充填管（2）以及套在充填管（2）外侧的无缝钢管（1），还包括位于充填管（2）前方的保护端板（15），以及前端分别焊接于保护端板（15）上的左右各一块保护侧板（5），两块保护侧板（5）上端互相靠在一起，下端张开；无缝钢管（1）下侧连接有保护底板（6），充填管（2）的前端从无缝钢管（1）探出并且探出部位与保护侧板（5）互相连接；充填专用设备还包括上端用于连接在支护锚杆上的钢丝绳（14），钢丝绳（14）下端连接保护端板（15）或者连接保护侧板（5）的前端；
（三）、充填专用设备到位后，张紧充填专用设备的钢丝绳，并与采场联络道顶板上的支护锚杆相连，确保充填专用设备被稳固悬吊；
（四）、充填专用设备固定后，施工充填封闭墙，施工完成并且下分段采场具备充填条件后进行采场充填：将上分段采场充填封闭墙外充填管路与上分段充填体内包裹的充填专用设备的充填管外端连接，开始对下分段采场空区进行充填，下分段采场充填面逐渐增高接近至采场顶板；继续对下分段采场空区进行充填，直至充填压力达到要求后，逐步将无缝钢管和保护底板抽出，逐步抽出过程中对下分段采场顶板进行多点接顶充填，直至无缝钢管和保护底板被完全抽出，最终通过充填管高压注浆充填，直至采场顶板充分密实接顶。
2.如权利要求1所述的适用于下向高分段充填采矿法的采场接顶充填方法，其特征在于：通过上分段采场内预留充填装置进行充填；上分段采场充填接顶后，转至下分段采场回采，下分段采场回采结束后，实施采场内充填装置固定。
3.如权利要求2所述的适用于下向高分段充填采矿法的采场接顶充填方法，其特征在于：所述的下分段采场具备充填条件是指：充填专用设备下侧部位全部或者部分暴露。
4.如权利要求1所述的适用于下向高分段充填采矿法的采场接顶充填方法，其特征在于：两块保护侧板（5）以及保护底板（6）外侧通过土工布（10）包裹。
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