CN113062766A - 巷道内预留空间的方法 - Google Patents
巷道内预留空间的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113062766A CN113062766A CN202110362484.4A CN202110362484A CN113062766A CN 113062766 A CN113062766 A CN 113062766A CN 202110362484 A CN202110362484 A CN 202110362484A CN 113062766 A CN113062766 A CN 113062766A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- space
- occupying
- roadway
- entity
- filling
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 40
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 15
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 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
-
- 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
- E21F15/06—Filling-up mechanically
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)
- Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)
Abstract
本发明公开了一种巷道内预留空间的方法，包括如下步骤：a、将待充填的巷道划分为充填空间区域和预留空间区域；b、在预留空间区域内构筑模袋空间占位体；c、在待充填的巷道出口位置构筑充填挡墙，该充填挡墙的断面贴合模袋空间占位体的端面布置；d、采用充填料浆浇筑充填空间区域并养护达到设计龄期；e、拆除充填挡墙；f、拆除模袋空间占位体，形成预留空间。本发明用于巷道内预留空间时，可以减少大量的挡墙封闭工程量，能够实现地下工程和空间的再利用，降低采空区充填成本，减少掘进工程量和开采成本，降低二步资源的开采难度，显著提高矿山经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及空场嗣后充填采矿术领域，尤其涉及一种巷道内预留空间的方法。
背景技术
地下开采的核心问题是作业空间问题，大规模开采前必须要形成采准切割工程，施工采切工程是为了创造回采空间，如何循环再利用地下空间，降低采切工程成本，关系到矿山安全、环保、高效、经济开采，是采矿科研人员急需解决的行业共性难题。
随着环保政策和采矿技术水平的发展，充填采矿法已经成为地下开采的主流，充填采矿法为地下空间的循环再利用创造了条件。国内采用充填法开采的矿山，主要以二步骤开采为主，二步资源开采时需要利用一步资源开采的工程与空间，常见的方法是，重新开挖充填体形成所需的空间与工程。充填体内开挖工程主要存在成巷困难、效率低、成本高、对地下环境破坏大的问题，另外，为了能够在充填体内开挖巷道，要求对采空区进行高强度充填，充填成本也显著增加。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种劳动强度小、施工效率较高、损耗可重复利用的巷道内预留空间的方法。
本发明提供的这种巷道内预留空间的方法，包括如下步骤：
a、将待充填的巷道划分为充填空间区域和预留空间区域；
b、在预留空间区域内构筑模袋空间占位体；
b1、将预留空间区域划分为若干实体模块占位区和空芯囊体占位区，空芯囊体占位区位于实体模块占位区间；
b2、在实体模块占位区堆码实体占位模块，在空芯囊体占位区铺设空芯囊体并在该空芯囊体内充灌占位体，实体占位模块和空芯囊体一起构筑形成模袋空间占位体；
c、在待充填的巷道出口位置构筑充填挡墙，该充填挡墙的断面贴合模袋空间占位体的端面布置；
d、采用充填料浆浇筑充填空间区域并养护达到设计龄期；
e、拆除充填挡墙；
f、拆除模袋空间占位体；
f1、放出空芯囊体内的占位体后再移除空芯囊体；
f2、移除实体占位模块，形成预留空间。、
为将实体占位模块和空芯囊体限制在预留空间区域内，在充填空间区域和预留空间区域间设有隔离膜。
为方便移除实体占位模块和空芯囊体，隔离膜由柔性膜材制成。
为进一步降低劳动强度和成本，加快施工速度，实体占位模块由轻质泡沫块或发泡块制成；为防止实体占位模块损坏，在实体占位模块外套有保护模袋。
在所述步骤b2中，实体占位模块与巷道的直墙段间贴合布置，实体占位模块与巷道的斜墙段间呈锯齿形布置，实体占位模块与巷道的拱形段间呈锯齿形布置或贴合布置。
在所述步骤b1中，当所述巷道顶面为平面时，所述空芯囊体占位区呈十字形布置于实体模块占位区间。
在所述步骤b1中，当所述巷道顶面为曲面时，所述空芯囊体占位区呈T字形布置于实体模块占位区间。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)预留空间区域内植入实体占位模块，定型更好，组合体抗冲击性能好；空芯囊体充灌占位体膨胀后挤压实体占位模块，使实体占位模块紧密贴合预留空间区域壁面，最大限度占据预留空间区域，充填料浆进入预留空间区域量小，预留空间区域充填体的清理工作量小。
(2)充填挡墙的断面贴合模袋空间占位体布置，当充填挡墙拆除后，预留空间区域内的空芯囊体和实体占位模块即可移除再重复使用。
(3)采取空芯囊体和实体占位模块相组合的方式，在空芯囊体内的占位体泄除后，实体占位模块更方便移除。
本发明用于巷道内预留空间时，可以减少大量的挡墙封闭工程量，能够实现地下工程和空间的再利用，降低采空区充填成本，减少掘进工程量和开采成本，降低二步资源的开采难度，显著提高矿山经济效益。
附图说明
图1为本发明中巷道顶面为曲面时的结构示意图。
图2为图1中A-A处的放大结构示意图。
图3为本发明中巷道顶面为曲面时的另一结构示意图。
图4为本发明中巷道顶面为平面时的结构示意图。
图5为本发明中巷道顶面为平面时的另一结构示意图。
图中示出的标记及所对应的构件名称为：
1、充填空间区域；
2、预留空间区域；21、实体模块占位区；22、空芯囊体占位区；
3、实体占位模块；31、保护模袋；
4、空芯囊体；
5、隔离膜。
具体实施方式
从图1至图5可以看出，本发明这种巷道内预留空间的方法，包括如下步骤：
a、将待充填的巷道划分为充填空间区域1和预留空间区域2；
b、在预留空间区域2内构筑模袋空间占位体
b1、将预留空间区域2划分为若干实体模块占位区21和空芯囊体占位区22，当巷道顶面为平面时，空芯囊体占位区22呈十字形布置于实体模块占位区21间；当巷道顶面为曲面时，空芯囊体占位区22呈T字形布置于实体模块占位区21间；
b2、在实体模块占位区21中堆码实体占位模块3，在空芯囊体占位区22中铺设空芯囊体4，在空芯囊体4内充灌占位体，实体占位模块3和空芯囊体4一起构筑形成模袋空间占位体；
c、在待充填巷道的出口位置构筑充填挡墙，该充填挡墙的断面贴合模袋空间占位体的端面布置；
d、采用充填料浆浇筑充填空间区域1并养护达到设计龄期；
e、拆除充填挡墙；
f、拆除模袋空间占位体；
f1、放出模袋空间占位体中空芯囊体4内的占位体后再移除空芯囊体4；
f2、移除模袋空间占位体中的实体占位模块3，形成预留空间。
从图2可以看出，在本发明的充填空间区域1和预留空间区域2间设置有一层隔离膜5，该隔离膜5由土工布等柔性膜材制成。
从图1至图5可以看出，在本发明中，实体占位模块3由轻质泡沫块或发泡块制成，在实体占位模块3外套有保护模袋31。
在本发明中，实体占位模块3可以是具有一定体积的多面体型固体。
从图1至图3可以看出，在本发明中，实体占位模块3由多个标准形状的立方体和一面为弧形的多面体组成，在步骤b2中，当实体占位模块3的立方体用于形成预留空间的直墙段时，立方体与巷道的直墙段间贴合布置；当一面为弧形的多面体用于形成预留空间的拱形段，多面体的弧形面与巷道的拱形段贴合布置。
从图4可以看出，在本发明中，实体占位模块3由多个标准形状的立方体组成，在步骤b2中，当实体占位模块3的立方体用于形成预留空间的直墙段时，立方体与巷道的直墙段间贴合布置。
从图5可以看出，在本发明中，实体占位模块3由多个标准形状的立方体组成，在步骤b2中，当实体占位模块3的立方体用于形成预留空间的斜墙段时，立方体与巷道的斜墙段间呈锯齿形布置。
在本发明中，实体占位模块3外形尺寸应便于井下运输、安装和拆除，实体占位模块3外形尺寸：长度≤6m、宽度≤2m、高度≤2m。
在本发明中，空芯囊体4的形状为立方体。空芯囊体4外形尺寸应便于井下运输、安装和拆除，空芯囊体4外形尺寸：长度≤100m、0.05m≤宽度≤10m、0.05m≤高度≤10m。
在本发明中，空芯囊体4的囊体壁由不透气不透水的薄膜材料构成。
在本发明中，空芯囊体4内占位体为具有压力并可流动的液体和/或者气体，占位体使空芯囊体膨胀并保持在设定的压力，使实体占位模块3的壁面能够持续紧邻预留空间的壁面。
在本发明中，占位体采用井下高压风和/或压力水。
Claims (7)
1.一种巷道内预留空间的方法，其特征在于包括如下步骤：
a、将待充填的巷道划分为充填空间区域和预留空间区域；
b、在预留空间区域内构筑模袋空间占位体；
b1、将预留空间区域划分为若干实体模块占位区和空芯囊体占位区，空芯囊体占位区位于实体模块占位区间；
b2、在实体模块占位区堆码实体占位模块，在空芯囊体占位区铺设空芯囊体并在该空芯囊体内充灌占位体，实体占位模块和空芯囊体一起构筑形成模袋空间占位体；
c、在待充填的巷道出口位置构筑充填挡墙，该充填挡墙的断面贴合模袋空间占位体的端面布置；
d、采用充填料浆浇筑充填空间区域并养护达到设计龄期；
e、拆除充填挡墙；
f、拆除模袋空间占位体；
f1、放出空芯囊体内的占位体后再移除空芯囊体；
f2、移除实体占位模块，形成预留空间。
2.根据权利要求1所述的巷道内预留空间的方法，其特征在于：在充填空间区域和预留空间区域间设有隔离膜。
3.根据权利要求2所述的巷道内预留空间的方法，其特征在于：隔离膜由柔性膜材制成。
4.根据权利要求1所述的巷道内预留空间的方法，其特征在于：实体占位模块由轻质泡沫块或发泡块制成，在实体占位模块外套有保护模袋。
5.根据权利要求1所述的巷道内预留空间的方法，其特征在于：在所述步骤b2中，实体占位模块与巷道的直墙段间贴合布置，实体占位模块与巷道的斜墙段间呈锯齿形布置，实体占位模块与巷道的拱形段间呈锯齿形布置或贴合布置。
6.根据权利要求1所述的巷道内预留空间的方法，其特征在于：在所述步骤b1中，当所述巷道顶面为平面时，所述空芯囊体占位区呈十字形布置于实体模块占位区间。
7.根据权利要求1所述的巷道内预留空间的方法，其特征在于：在所述步骤b1中，当所述巷道顶面为曲面时，所述空芯囊体占位区呈T字形布置于实体模块占位区间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110362484.4A CN113062766A (zh) | 2021-04-02 | 2021-04-02 | 巷道内预留空间的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110362484.4A CN113062766A (zh) | 2021-04-02 | 2021-04-02 | 巷道内预留空间的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113062766A true CN113062766A (zh) | 2021-07-02 |
Family
ID=76565521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110362484.4A Pending CN113062766A (zh) | 2021-04-02 | 2021-04-02 | 巷道内预留空间的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113062766A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114961848A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-08-30 | 福州大学 | 一种尾砂胶结充填过程中分部构筑巷道方法 |
| CN115013049A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-06 | 福州大学 | 一种充填采空区预留巷道装置及其施工工艺 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103485822A (zh) * | 2013-09-18 | 2014-01-01 | 东北大学 | 一种组合式快速封堵挡墙装置 |
| CN105952451A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-09-21 | 北京科技大学 | 一种气垫式预留空间的进路式采矿装置及方法 |
| CN106014415A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-10-12 | 北京科技大学 | 一种气垫式预留空间的进路式采矿装置及方法 |
| CN106382118A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-02-08 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 无隔离墙主动接顶壁式充填采矿法 |
| CN106437718A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-02-22 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 主动接顶两步骤条带充填采矿法 |
| CN106761744A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-05-31 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法 |
| CN107965349A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-04-27 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 水固混合料浆加载预压脱水固结方法 |
-
2021
- 2021-04-02 CN CN202110362484.4A patent/CN113062766A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103485822A (zh) * | 2013-09-18 | 2014-01-01 | 东北大学 | 一种组合式快速封堵挡墙装置 |
| CN105952451A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-09-21 | 北京科技大学 | 一种气垫式预留空间的进路式采矿装置及方法 |
| CN106014415A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-10-12 | 北京科技大学 | 一种气垫式预留空间的进路式采矿装置及方法 |
| CN106382118A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-02-08 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 无隔离墙主动接顶壁式充填采矿法 |
| CN106437718A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-02-22 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 主动接顶两步骤条带充填采矿法 |
| CN106761744A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-05-31 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法 |
| CN107965349A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-04-27 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 水固混合料浆加载预压脱水固结方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115013049A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-06 | 福州大学 | 一种充填采空区预留巷道装置及其施工工艺 |
| CN114961848A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-08-30 | 福州大学 | 一种尾砂胶结充填过程中分部构筑巷道方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112943250B (zh) | 充填区内预留巷道的方法 | |
| CN106761744B (zh) | 囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法 | |
| CN113062766A (zh) | 巷道内预留空间的方法 | |
| US11339658B2 (en) | Method for recovering room-type coal pillars by cemented filling of reserved roadways | |
| CN102425454B (zh) | 一种砌筑填充组合式沿空留巷墙体的构筑方法 | |
| CN113756812B (zh) | 一种分区开采的露天矿端帮压煤回收方法 | |
| CN106285725A (zh) | 一种安装在模板台车与围岩之间的堵头结构及其安装方法 | |
| CN105926538B (zh) | 一种带有增强纤维的混凝土工程变形缝垂直止水型腔模 | |
| CN113803071B (zh) | 基于远程智能掘进机的薄矿体采矿法 | |
| CN103089298B (zh) | 一种构筑侧向多列沿空留巷充填墙体的结构及方法 | |
| CN110953005B (zh) | 一种大深埋高应力煤仓支护结构及其施工方法 | |
| CN111663945A (zh) | 一种空顶切割巷式上向宽进路充填采矿法 | |
| CN114592868B (zh) | 极破碎矿体条件下矿石开采结构及其方法 | |
| CN113565508B (zh) | 一种中厚矿体v形顶柱分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法 | |
| CN105370035A (zh) | 水囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的制造方法 | |
| CN212003214U (zh) | 一种穿越巨型溶洞的隧道明作衬砌结构 | |
| CN204097970U (zh) | 一种混凝土工程变形缝垂直止水型腔模 | |
| CN105822326B (zh) | 一种可重复利用的漏浆回收装置 | |
| CN203730070U (zh) | 一种矩形钢管混凝土沿空留巷充填墙体结构 | |
| CN116335665B (zh) | 构筑护顶层回采水体下近水平薄矿体的采矿方法 | |
| CN105386777A (zh) | 一种隧道现浇欧米伽形边沟的施工方法 | |
| CN113202472A (zh) | 一种地下矿山分段分层分条向上分层采矿法 | |
| CN116255149A (zh) | 一种基于双运输巷联合采准的上向水平充填采矿法 | |
| CN112796830A (zh) | 一种采空区充填用液压支架式密封装置 | |
| CN204326013U (zh) | 水囊式混凝土工程变形缝止水型腔模 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210702 |