CN112282837A - 一种新型地下矿采充布置形式 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种新型地下矿采充布置形式，包括尾矿充填层以及崩落围岩充填层，所述尾矿充填层与所述崩落围岩充填层共同填充矿体的采空区。填充采空区时，将采空区分隔形成多个待充填区域，不同的待充填区域利用不同的两种充填层进行填充，将两种充填方式结合起来，既充分利用了尾矿，又不必寻求其他充填材料，有效改善了矿石品位较高的地下矿山尾矿不满足采空区充填需要，又难以获取其他充填材料或获取其他充填材料的成本较高的具体问题。
Description
技术领域
本申请涉及采矿技术领域，具体而言，涉及一种新型地下矿采充布置形式。
背景技术
目前，地下矿充填开采是地下矿采出矿石后充填采空区，可以有效避免地表大规模塌陷。地下矿充填开采的方式主要有两种方式：
第一种是采用充填采矿法开采，采出矿石后充填采空区。充填采矿法开采的特点是采用充填材料充填采空区，不崩落围岩。第一种方式的原理较简单，就是有多少空区，就充填多少充填材料。充填材料一般采用选矿后的尾矿，如一些贵金属矿，品位很低，选矿后尾矿量很大，足以充填采空区。对于铁矿等品位较高的矿山，有用矿物的品位(矿石品位)达到30％以上，选矿后的尾矿难以满足采空区充填的需要，就需要采用其他材料补充。
第二种是采用空场采矿法开采后，崩落围岩，用崩落围岩充填采空区。空场采矿法的特点是崩落围岩充填采空区，不需要充填材料。第二种方式的原理是依据崩落围岩的碎胀特性，用崩落围岩充填采空区及崩落围岩后形成的空区，设围岩的松散系数(碎胀系数)为k，采空区的体积为V，则崩落围岩的体积达到V/(k-1)时，崩落的围岩即可充满采空区及崩落围岩后形成的空区。
在研究中发现，现有的地下矿采充布置形式存在如下缺点：
充填采矿法开采后填充采空区时，矿石品位较高、选矿后的尾矿不能满足采空区充填需要时，需要采用其他材料补充；
崩落围岩充填采空区，没有充分利用尾矿。
发明内容
本申请提供一种新型地下矿采充布置形式，以改善上述采空区填充布置形式的问题。
本发明具体是这样的：
本实施例提供了一种新型地下矿采充布置形式，包括：
尾矿充填层以及崩落围岩充填层，所述尾矿充填层与所述崩落围岩充填层共同填充矿体的采空区。
可选的，所述尾矿充填层包括第一尾矿胶结充填层和第二尾矿胶结充填层；在矿体的走向上，所述崩落围岩充填层、所述第一尾矿胶结充填层和所述第二尾矿胶结充填层依次连接，且所述崩落围岩充填层以及所述第二尾矿胶结充填层被所述第一尾矿胶结充填层阻隔；
其中，所述第一尾矿胶结充填层的密度大于所述第二尾矿胶结充填层的密度。
可选的，所述第一尾矿胶结充填层包括第一尾矿层和第一胶结层，所述第一胶结层填充于所述第一尾矿层的间隙中；所述第一尾矿层和所述第一胶结层的重量比为A。
可选的，所述第二尾矿胶结充填层包括第二尾矿层和第二胶结层，所述第二胶结层填充于所述第二尾矿层的间隙中；所述第二尾矿层和所述第二尾矿层的重量比为B，所述A大于所述B。
可选的，所述第一尾矿胶结充填层包括至少一个折弯段，以增大所述第一尾矿胶结充填层与所述崩落围岩充填层以及所述第二尾矿胶结充填层的接触面积。
可选的，所述第一尾矿胶结充填层在竖直方向上的尺寸与一个矿块的宽度相等。
可选的，所述第一尾矿胶结充填层在水平方向上的尺寸与所述矿体的一个分段的高度相等。
本发明的有益效果是：
综上所述，本实施例提供了一种新型地下矿采充布置形式，利用尾矿充填层以及崩落围岩充填层共同填充矿体的采空区，换句话说，填充采空区时，将采空区分隔形成多个待充填区域，不同的待充填区域利用不同的两种充填层进行填充，将两种充填方式结合起来，既充分利用了尾矿，又不必寻求其他充填材料，有效改善了矿石品位较高的地下矿山尾矿不满足采空区充填需要，又难以获取其他充填材料或获取其他充填材料的成本较高的具体问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请提供的新型地下矿采充布置形式的剖视结构示意图；
图2为图1中A-A向的剖视结构示意图。
图标：
001-地表；002-围岩崩落区；003-矿体；100-第一尾矿胶结充填层；200-第二尾矿胶结充填层；300-崩落围岩充填层；310-折弯段。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例：
请参阅图1和图2，本实施例提供了一种新型地下矿采充布置形式，通过两种不同的充填层对采空区进行充填，既充分利用尾矿，又不必寻求其他充填材料，改善尾矿不足需要其他材料补充的问题。同时，地下矿充填开采是地下矿采出矿石后充填采空区，可以有效避免地表001大规模塌陷。
本实施例中，新型地下矿采充布置形式包括：
尾矿充填层以及崩落围岩充填层300，尾矿充填层与崩落围岩充填层300共同填充矿体003的采空区。
本实施例提供的新型地下矿采充布置形式，利用尾矿充填层以及崩落围岩充填层300共同填充矿体003的采空区，换句话说，填充采空区时，将采空区分隔形成多个待充填区域，多个不同的待充填区域利用不同的两种充填层进行填充，将两种充填方式结合起来，既充分利用了尾矿，又不必寻求其他充填材料，有效改善了矿石品位较高的地下矿山尾矿不满足采空区充填需要，又难以获取其他充填材料或获取其他充填材料的成本较高的具体问题。
本实施例中，可选的，尾矿充填层包括第一尾矿胶结充填层100和第二尾矿胶结充填层200；在矿体003的走向上，崩落围岩充填层300、第一尾矿胶结充填层100和第二尾矿胶结充填层200依次连接，崩落围岩充填层300位于矿体003的一端以及上部，且崩落围岩充填层300以及第二尾矿胶结充填层200被第一尾矿胶结充填层100阻隔；
其中，第一尾矿胶结充填层100的密度大于第二尾矿胶结充填层200的密度。
如此设计，第一尾矿胶结充填层100位于第二尾矿胶结充填层200和崩落围岩充填层300，可以阻断第二尾矿胶结充填层200的充填材料进入用于容纳崩落围岩充填层300的充填区，也可以阻断崩落围岩充填层300的崩落围岩进入用于容纳第二尾矿胶结充填层200的充填区。同时，崩落围岩充填层300集中布置在矿体003的一端及上部，便于生产管理。
本实施例中，第一尾矿胶结充填层100包括第一尾矿层和第一胶结层，第一胶结层填充于第一尾矿层的间隙中；第一尾矿层和第一胶结层的重量比为A。对应的，第二尾矿胶结充填层200包括第二尾矿层和第二胶结层，第二胶结层填充于第二尾矿层的间隙中；第二尾矿层和第二尾矿层的重量比为B，A大于B。也就是说，在填充采空区时，先在采空区填充第二尾矿胶结充填层200，具体的，充填选矿产生的尾矿并加入少量的胶凝材料。然后，进行第一尾矿胶结充填层100的充填，具体的，充填选矿产生的尾矿并加入较多的胶凝材料，尾矿脱水凝结后，第一尾矿胶结充填层100强度不低于2MP，从而起到较好的阻隔崩落围岩充填层300和第二尾矿胶结充填层200的作用。
本实施例中的可选实施方式中，采空区包括崩落围岩充填区、第一尾矿填充区和第二尾矿填充区。设矿体003的体积为V0，选矿后尾矿沉缩后的体积为V1，矿体003中崩落围岩充填区的体积为V2，围岩崩落区002的体积为V3，围岩的松散系数为k，则第一尾矿填充区和第二尾矿填充区的总体积与选矿后尾矿沉缩后的体积为V1相等，崩落围岩充填区的体积为V2＝V0-V1，围岩崩落区002的体积为V3＝V2/(k-1)，围岩崩落区002的岩体崩落后，由于其碎胀性，其总体积为V2+V3，可以充满崩落围岩充填区及围岩崩落区002。第一尾矿填充区内，充填选矿产生的尾矿并加入少量的胶凝材料，以确保尾矿脱水凝结；第二尾矿填充区内，充填的尾矿中加入较多的胶凝材料，尾矿脱水凝结后，最终强度不低于2MP。充填完成后，第一尾矿胶结充填层100在竖直方向上的尺寸与一个矿块的宽度相等。第一尾矿胶结充填层100在水平方向上的尺寸与矿体003的一个分段的高度相等。
本实施例中，可选的，第一尾矿胶结充填层100包括至少一个折弯段310，以增大第一尾矿胶结充填层100与崩落围岩充填层300以及第二尾矿胶结充填层200的接触面积，例如，本实施例中，第一尾矿胶结充填层100包括两个折弯段310，起到更好的承载崩落围岩充填层300以及阻隔围岩充填层和第二尾矿胶结充填层200的作用。
本实施例提供的新型地下矿采充布置结构，在一个矿山内布置尾矿充填和崩落围岩充填两种充填形式，既充分利用了尾矿，又不必寻求其他充填材料，有效改善了矿石品位较高的地下矿山尾矿不满足采空区充填需要，又难以获取其他充填材料或获取其他充填材料的成本较高的具体问题。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种新型地下矿采充布置形式，其特征在于，包括：
尾矿充填层以及崩落围岩充填层，所述尾矿充填层与所述崩落围岩充填层共同填充矿体的采空区。
2.根据权利要求1所述的新型地下矿采充布置形式，其特征在于：
所述尾矿充填层包括第一尾矿胶结充填层和第二尾矿胶结充填层；在矿体的走向上，所述崩落围岩充填层、所述第一尾矿胶结充填层和所述第二尾矿胶结充填层依次连接，且所述崩落围岩充填层以及所述第二尾矿胶结充填层被所述第一尾矿胶结充填层阻隔；
其中，所述第一尾矿胶结充填层的密度大于所述第二尾矿胶结充填层的密度。
3.根据权利要求2所述的新型地下矿采充布置形式，其特征在于：
所述第一尾矿胶结充填层包括第一尾矿层和第一胶结层，所述第一胶结层填充于所述第一尾矿层的间隙中；所述第一尾矿层和所述第一胶结层的重量比为A。
4.根据权利要求3所述的新型地下矿采充布置形式，其特征在于：
所述第二尾矿胶结充填层包括第二尾矿层和第二胶结层，所述第二胶结层填充于所述第二尾矿层的间隙中；所述第二尾矿层和所述第二尾矿层的重量比为B，所述A大于所述B。
5.根据权利要求2所述的新型地下矿采充布置形式，其特征在于：
所述第一尾矿胶结充填层包括至少一个折弯段，以增大所述第一尾矿胶结充填层与所述崩落围岩充填层以及所述第二尾矿胶结充填层的接触面积。
6.根据权利要求5所述的新型地下矿采充布置形式，其特征在于：
所述第一尾矿胶结充填层在竖直方向上的尺寸与一个矿块的宽度相等。
7.根据权利要求5所述的新型地下矿采充布置形式，其特征在于：
所述第一尾矿胶结充填层在水平方向上的尺寸与所述矿体的一个分段的高度相等。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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