[發(fā)明專利]一種薄壁中空結(jié)構(gòu)人工點(diǎn)柱式上向水平分層尾砂膠充填方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310052798.X
• 申請(qǐng)日: 2013-02-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103075189A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓宗欣;畢洪濤;龐繪;周波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東黃金礦業(yè)股份有限公司新城金礦
• 主分類號(hào): E21F15/08
• 分類號(hào): E21F15/08
• 代理公司: 煙臺(tái)雙聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙) 37225
• 代理人: 梁翠榮

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技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種支護(hù)充填方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的點(diǎn)柱式上向水平分層尾砂膠結(jié)充填采礦方法，是在采場(chǎng)回采過(guò)程中預(yù)留出規(guī)則的礦石點(diǎn)柱（主要是就巖石點(diǎn)柱或低品位礦石點(diǎn)柱），用以支護(hù)采場(chǎng)頂板，必要時(shí)輔以錨網(wǎng)或長(zhǎng)錨索支護(hù)。該方法的缺點(diǎn)是：采礦工藝比較復(fù)雜，采場(chǎng)循環(huán)時(shí)間比較長(zhǎng)，采礦效率不高，礦石點(diǎn)柱是永久性損失，損失率約為8～10%，特別是對(duì)于貴金屬礦塊和高品位礦塊，如此高的損失率會(huì)在很大程度上影響礦業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

為了改變這一狀況，有些礦山也采用了不少方法，如采用人工隔墻，人工底柱、堆砌或噴射砼點(diǎn)柱等工藝，在一定程度上提高了礦產(chǎn)資源回收率和采場(chǎng)回采安全性，但存在施工工藝復(fù)雜，施工條件不良等缺點(diǎn)，并且采掘效率仍然不能令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種薄壁中空結(jié)構(gòu)人工點(diǎn)柱式上向水平分層尾砂膠充填方法，通過(guò)人工點(diǎn)柱代替預(yù)留礦石點(diǎn)柱，提高礦石回采率，并且施工方便，工程量小，成本較低，安全可靠。

本發(fā)明采用的工藝方案是：

一種薄壁中空結(jié)構(gòu)人工點(diǎn)柱式上向水平分層尾砂膠充填方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行：

第一步，垂直于礦體走向開(kāi)采采場(chǎng)巷道，在采場(chǎng)巷道內(nèi)的底板上，劃定若干個(gè)人工點(diǎn)柱的位置；

第二步，在底板上的每個(gè)人工點(diǎn)柱的位置上安裝一個(gè)氣模，并向氣模中充以一定壓力的空氣后使之膨脹直立，并能承受一定的壓力，確保在對(duì)其噴射一定厚度的砼之后不變形；膨脹直立的氣模的底端與底板接觸，頂端與采場(chǎng)巷道的頂面接觸，膨脹直立的氣模依靠膨脹力被緊固于底板與采場(chǎng)巷道的頂面之間；

第三步，在氣模的表面噴射添加有速凝劑的砼，砼的終凝時(shí)間不大于3分鐘；噴射施工時(shí)從氣模底端開(kāi)始，自下而上環(huán)繞氣模噴射，噴槍升高過(guò)程中噴量逐漸加大，直至接頂，依靠砼自流使上下厚度基本均勻；砼的最終厚度200～300㎜；并在氣模底部預(yù)留一塊非噴射砼區(qū)域，以便后期從該區(qū)域取出、回收氣模；

第四步，放出氣模內(nèi)的空氣，從非噴射砼區(qū)域抽出氣模；

第五步，在人工點(diǎn)柱的筒壁上用鑿巖機(jī)打數(shù)個(gè)充填砂漿注入孔；

第六部，在采場(chǎng)巷道內(nèi)進(jìn)行充填作業(yè)，使充填砂漿充滿包括人工點(diǎn)柱內(nèi)部空間在內(nèi)的采場(chǎng)巷道空間。

本發(fā)明的積極效果在于：

本發(fā)明采用人工點(diǎn)柱替代預(yù)留礦石點(diǎn)柱，降低了采礦損失率，節(jié)約了礦石資源，節(jié)省了木材，提高了采礦作業(yè)安全性，縮短了采礦循環(huán)周期，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，礦石回采率能夠提高8～12%。該法尤其適用于開(kāi)采礦床地質(zhì)、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜的貴金屬或高品位的礦山或資源危機(jī)的礦山。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明施工方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解和實(shí)施，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

本發(fā)明的施工步驟如下，

第一步，垂直于礦體2走向開(kāi)采采場(chǎng)巷道4，在開(kāi)采過(guò)程中根據(jù)礦床地質(zhì)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，在采場(chǎng)巷道4內(nèi)的底板3上，設(shè)計(jì)人工點(diǎn)柱的位置、外直徑、壁厚等參數(shù)。

第二步，隨采場(chǎng)巷道4的掘進(jìn)，在底板3上的每個(gè)人工點(diǎn)柱位置上均安裝一個(gè)氣模，并向氣模中充以一定壓力的空氣后使之膨脹直立，并能承受一定的壓力，確保在對(duì)其噴射一定厚度的砼之后不變形。膨脹直立的氣模的底端與底板3接觸，頂端與采場(chǎng)巷道4的頂面接觸。膨脹直立的氣模依靠膨脹力被緊固于底板3與采場(chǎng)巷道4的頂面之間。

第三步，在氣模的表面噴射添加有一定比例速凝劑的砼，砼的終凝時(shí)間不能大于3分鐘。噴射施工時(shí)從氣模底端開(kāi)始，自下而上環(huán)繞氣模噴射，噴槍升高過(guò)程中噴量逐漸加大，直至接頂（采場(chǎng)巷道4的頂面），依靠砼自流使上下厚度基本均勻。砼的最終厚度200～300㎜。在氣模底部預(yù)留一塊非噴射砼區(qū)域，以便后期從該區(qū)域取出、回收氣模。

噴射含有速凝劑的砼時(shí)應(yīng)當(dāng)注意：要求有合理的水灰比，噴射壓力適中，不能擊穿氣模。

第四步，放出氣模內(nèi)的空氣，從非噴射砼區(qū)域抽出氣模，清理、回收，可復(fù)用。在氣模外壁形成了用于支護(hù)采場(chǎng)頂板的大直徑空心筒型人工點(diǎn)柱1，其高度、壁厚、直徑、砼標(biāo)號(hào)，布置方式等數(shù)據(jù)視現(xiàn)場(chǎng)具體情況由采場(chǎng)單體設(shè)計(jì)確定。

第五步，在人工點(diǎn)柱1的筒壁上用鑿巖機(jī)打數(shù)個(gè)充填砂漿注入孔。

第六部，在采場(chǎng)巷道4內(nèi)進(jìn)行充填作業(yè)，使充填砂漿充滿采場(chǎng)巷道4內(nèi)空間，包括人工點(diǎn)柱1內(nèi)部空間。

在薄壁中空結(jié)構(gòu)人工點(diǎn)柱附近進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，應(yīng)采取避免打壞中空結(jié)構(gòu)人工點(diǎn)柱的措施，如注意炮口方向、裝藥量、起炮順序等。采掘機(jī)械應(yīng)避免硬性碰撞。