CN115539124A - 一种井下采矿进路充填接顶结构及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下采矿进路充填接顶结构及其方法，属于矿房充填技术领域。本发明包括矿房和矿房充填管，所述的矿房的内部填充有充填体，充填体的一侧设置有充填挡墙，矿房的顶部间隔设置有矿房充填管和中段充填管；所述的充填挡墙的墙体上设置有排气管；所述的矿房充填管的输入端设置有输送泵，输送泵的输入端设置有输送泵输入管，输送泵的输出端设置有输送泵输出管，输送泵输出管的输出端与矿房充填管管路连接。本发明将原有的充填管锯断，增加输送泵对自流充填尾砂进行加压输送，可以增加充填尾砂流动性，提高矿房充填接顶率，防止矿体沉降，减少采矿风险保障了井下采矿作业安全。
Description
技术领域
本发明涉及矿房充填技术领域，更具体地说，涉及一种井下采矿进路充填接顶结构及其方法。
背景技术
某铁矿井下采矿采用预控顶上向进路充填法，该铁矿充填利用重力自流方式，通过充填管路将充填料浆自流到各个采区矿房。由于该矿山围岩软弱、破碎，结构裂隙发育，采矿进路按照三心拱设计，矿房掘进爆破回采后，巷道顶板成型控制较差，且断面不规则，在矿房充填后，受尾砂固结、流动性差及空气阻力等因素影响，造成进路式矿房接顶率较低，普遍留有高30～40cm、宽1.5m左右的空区。随着采矿活动持续进行，多数矿房接顶率偏低，受采矿扰动和地压显现加剧影响，导致矿体沉降变形，再随着各个分层回采完毕，沉降效果愈发明显，最终导致回采过程中冒顶次数显著增加，给井下生产带来严重安全风险。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种井下采矿进路充填接顶结构及其方法，本发明将原有的充填管锯断，增加输送泵对自流充填尾砂进行加压输送，可以增加充填尾砂流动性，提高矿房充填接顶率，防止矿体沉降，减少采矿风险保障了井下采矿作业安全。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种井下采矿进路充填接顶结构，包括矿房和矿房充填管，所述的矿房的内部填充有充填体，充填体的一侧设置有充填挡墙，矿房的顶部间隔设置有矿房充填管和中段充填管；
所述的充填挡墙的墙体上设置有排气管；
所述的矿房充填管的输入端设置有输送泵，输送泵的输入端设置有输送泵输入管，输送泵的输出端设置有输送泵输出管，输送泵输出管的输出端与矿房充填管管路连接。
进一步地，所述的矿房充填管和中段充填管分别穿过充填挡墙延伸至矿房内，中段充填管由矿房一侧延伸至矿房中段，矿房充填管由矿房一侧延伸至矿房另一侧。
进一步地，所述的充填挡墙的墙体顶部开设有观察孔。
进一步地，所述的输送泵的输入端通过输送泵输入管连接至充填站。
一种井下采矿进路充填接顶结构的方法，其步骤为：
步骤一：井下矿房回采完毕后，在矿房顶部布两路充填管路和一路排气管，一路接到距离矿房迎头一定的距离处，一路管路单独从矿房口接到矿房中段；
步骤二：由充填站将尾砂和固化剂经配比后通过矿房充填管自流进入井下矿房，充填接顶后，自流无法进行，待料浆固结后，矿房顶部空出一部分空间；
步骤三：将充填站与矿房之间的充填管路切断，将矿房充填管的输入端与输送泵的输送泵输出管连接，并将输送泵通过输送泵输入管与充填站连接，对充填尾砂进行加压，增加充填料浆的流动性，进行二次充填；
步骤四：尾砂由内而外，挤压排出空气，快速填充前段矿房空间；
步骤五：由观察孔观察尾砂流动到中端，将输送泵的输送泵输出管与矿房充填管的连接断开，将输送泵输出管的输出端与中段充填管连接，并将观察孔封堵密实，再进行加压充填；
步骤六：持续充填至排气管流出充填料浆，使得矿房完全接顶，最后封堵排气管。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明将原有的充填管锯断，增加输送泵对自流充填尾砂进行加压输送，可以增加充填尾砂流动性，提高矿房充填接顶率，防止矿体沉降，减少采矿风险保障了井下采矿作业安全。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的矿房剖面图。
图中：1、矿房充填管；2、充填挡墙；3、充填体；4、输送泵；401、输送泵输入管；402、输送泵输出管；5、中段充填管；6、排气管；7、观察孔；8、矿房。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1
从图1-2可以看出，本实施例的一种井下采矿进路充填接顶结构，包括矿房8和矿房充填管1，矿房8的内部填充有充填体3，充填体3的一侧设置有充填挡墙2，矿房8的顶部间隔设置有矿房充填管1和中段充填管5；
充填挡墙2的墙体上设置有排气管6；
矿房充填管1的输入端设置有输送泵4，输送泵4的输入端设置有输送泵输入管401，输送泵4的输出端设置有输送泵输出管402，输送泵输出管402的输出端与矿房充填管1管路连接。
矿房充填管1和中段充填管5分别穿过充填挡墙2延伸至矿房8内，中段充填管5由矿房8一侧延伸至矿房8中段，矿房充填管1由矿房8一侧延伸至矿房8另一侧。
充填挡墙2的墙体顶部开设有观察孔7。
输送泵4的输入端通过输送泵输入管401连接至充填站。
一种井下采矿进路充填接顶结构的方法，其步骤为：
步骤一：井下矿房8回采完毕后，在矿房8顶部布两路充填管路和一路排气管，一路接到距离矿房8迎头一定的距离处，一路管路单独从矿房8口接到矿房8中段；
步骤二：由充填站将尾砂和固化剂经配比后通过矿房充填管1自流进入井下矿房8，充填接顶后，自流无法进行，待料浆固结后，矿房8顶部空出一部分空间；
步骤三：将充填站与矿房8之间的充填管路切断，将矿房充填管1的输入端与输送泵4的输送泵输出管402连接，并将输送泵4通过输送泵输入管401与充填站连接，对充填尾砂进行加压，增加充填料浆的流动性，进行二次充填；
步骤四：尾砂由内而外，挤压排出空气，快速填充前段矿房8空间；
步骤五：由观察孔7观察尾砂流动到中端，将输送泵4的输送泵输出管402与矿房充填管1的连接断开，将输送泵输出管402的输出端与中段充填管5连接，并将观察孔7封堵密实，再进行加压充填；
步骤六：持续充填至排气管6流出充填料浆，使得矿房8完全接顶，最后封堵排气管6。
如采用本充填方法，矿房接顶率将达到95％以上，预计冒顶次数减少80％以上，全年可多回采14000吨矿石，按照选比2.7计算，可多选精矿粉5185吨，按照目前矿价800元/吨，采矿成本650元/吨，可创造效益77.5万元，同时还保障了井下采矿作业安全。
待矿房一次充填结束后，充填尾砂固结收缩，此时矿房顶部未接顶留有空间，在矿房8外面把原充填管锯断，增添输送泵4，将输送泵4的输入端通过输送泵输入管401连接至充填站，输送泵输出管402的输出端与矿房充填管1管路连接，可以对自流充填尾砂进行加压输送，尾砂由内向外，从排气管6排出空气，待尾砂充填到中间，通过观察孔7进行观察后，再把输送泵输出管402接至中段充填管5，密实观察孔7，继续充填，直至完成接顶，封堵排气。
本发明将原有的充填管锯断，增加输送泵4对自流充填尾砂进行加压输送，可以增加充填尾砂流动性，提高矿房8充填接顶率，防止矿体沉降，减少采矿风险保障了井下采矿作业安全。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种井下采矿进路充填接顶结构，包括矿房(8)和矿房充填管(1)，其特征在于：所述的矿房(8)的内部填充有充填体(3)，充填体(3)的一侧设置有充填挡墙(2)，矿房(8)的顶部间隔设置有矿房充填管(1)和中段充填管(5)；
所述的充填挡墙(2)的墙体上设置有排气管(6)；
所述的矿房充填管(1)的输入端设置有输送泵(4)，输送泵(4)的输入端设置有输送泵输入管(401)，输送泵(4)的输出端设置有输送泵输出管(402)，输送泵输出管(402)的输出端与矿房充填管(1)管路连接。
2.根据权利要求1所述的一种井下采矿进路充填接顶结构，其特征在于：所述的矿房充填管(1)和中段充填管(5)分别穿过充填挡墙(2)延伸至矿房(8)内，中段充填管(5)由矿房(8)一侧延伸至矿房(8)中段，矿房充填管(1)由矿房(8)一侧延伸至矿房(8)另一侧。
3.根据权利要求2所述的一种井下采矿进路充填接顶结构，其特征在于：所述的充填挡墙(2)的墙体顶部开设有观察孔(7)。
4.根据权利要求1所述的一种井下采矿进路充填接顶结构，其特征在于：所述的输送泵(4)的输入端通过输送泵输入管(401)连接至充填站。
5.根据权利要求3所述的一种井下采矿进路充填接顶结构的方法，其特征在于：其步骤为：
步骤一：井下矿房(8)回采完毕后，在矿房(8)顶部布两路充填管路和一路排气管，一路接到距离矿房(8)迎头一定的距离处，一路管路单独从矿房(8)口接到矿房(8)中段；
步骤二：由充填站将尾砂和固化剂经配比后通过矿房充填管(1)自流进入井下矿房(8)，充填接顶后，自流无法进行，待料浆固结后，矿房(8)顶部空出一部分空间；
步骤三：将充填站与矿房(8)之间的充填管路切断，将矿房充填管(1)的输入端与输送泵(4)的输送泵输出管(402)连接，并将输送泵(4)通过输送泵输入管(401)与充填站连接，对充填尾砂进行加压，增加充填料浆的流动性，进行二次充填；
步骤四：尾砂由内而外，挤压排出空气，快速填充前段矿房(8)空间；
步骤五：由观察孔(7)观察尾砂流动到中端，将输送泵(4)的输送泵输出管(402)与矿房充填管(1)的连接断开，将输送泵输出管(402)的输出端与中段充填管(5)连接，并将观察孔(7)封堵密实，再进行加压充填；
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