[發明專利]一種主溜井封堵方法

有效

• 申請號: 201610648910.X
• 申請日: 2016-08-09
• 公開（公告）號: CN106285717B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 陳何;曹輝;于世波;原野;王賀;秦秀山;周漢民;王湖鑫
• 申請（專利權）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: E21D11/04
• 分類號: E21D11/04;E21D11/10;E21D20/00;E21D20/02
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;付久春

本發明公開了一種主溜井封堵方法，該方法包括：采用柱塞閥式注漿封堵結構和跟管?預應力錨索束復合筋雙向斜拉交叉結構；其中，柱塞閥式注漿封堵結構包括對主溜井原有礦石采用級配合理的石子骨料進行置換以及對石子骨料松散體進行水泥?水玻璃漿液注漿，最終在下放主溜井下部礦石后，形成帶有底部自穩冒落拱的穩定的柱塞閥式注漿封堵結構；跟管?預應力錨索束復合筋雙向斜拉交叉結構由雙向對拉傾斜交叉的跟管?預應力錨索束復合筋組成。跟管?預應力錨索束復合筋包括跟管、溢漿孔和預應力錨索束組成。該方法施工周期短、施工安全性高、施工成本低，并能夠保證主溜井上部長期穩定性、最短時間內恢復下部主溜井的使用功能。

技術領域

本發明涉及巖石力學、采礦工程領域，特別是涉及一種地下礦山主溜井嚴重垮塌、冒落等地質災害影響下的非排空主溜井封堵方法。

背景技術

地下礦山主溜井是礦石貯存、倒運、制約礦山生產的咽喉要道。主溜井斷面尺寸一般較采場溜井大數倍，往往會由于地下礦山前期勘探質量較低、設計不合理性、長期生產卸礦、礦石下放的不斷沖刷磨損等一系列確定與不確定因素的影響而導致大面積垮塌、冒落的發生。嚴重垮冒面積有時可達到160m²甚至更大。如何因地制宜的運用合理有效的治理方法封堵上部廢棄垮冒井筒并恢復下部主溜井的使用功能是科研人員孜孜不倦探求的課題之一。

常用的溜井封堵方法包括斜撐圓木封井法、平鋪圓木封井法、下口斜撐圓木封井法、混凝土封井法和溜井上部區段放空后依次錨網噴修復法。這些方法主要針對溜井上部井壁完好或垮塌范圍不大條件下采用。對于垮塌跨度大、豎向垮塌范圍大的溜井，上述封堵方法不具有可操作性，且這些方法存在施工人員安全不能保證、施工效率低、施工周期長、主溜井放空條件下發生二次失穩垮塌等可能，無法滿足礦山安全高效治理的要求。

發明內容

基于上述現有技術方案所存在的問題，本發明提供一種主溜井封堵方法，能在非排空狀態，在確保施工人員和設備在安全施工空間、上部井筒穩定的前提下，高效、經濟的封堵上部廢棄垮冒主溜井筒，恢復下部井筒的使用功能，從根本上實現“辨險、控塌、封堵”，滿足生產礦山在檢修等短時空檔期對主溜井實現安全、高效封堵治理的要求，切實解決制約礦山礦石轉運咽喉的使用難題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種主溜井封堵方法，包括：

(a)將主溜井上部待廢棄井筒內礦石置換為合理級配的石子骨料；

(b)由主溜井對側依次進行：跟管鉆進成孔、向跟管內插入錨索束、并對跟管的孔底錨固段注漿形成跟管-預應力錨索束復合筋雙向斜拉交叉結構的施工；

(c)向所述主溜井上部待廢棄井筒內高壓控制循環注漿形成注漿封堵結構，調節水泥-水玻璃漿液配比控制注漿擴散半徑，在滿足注漿封堵結構質量前提下，避免注漿封堵結構堵塞下部井筒；

(d)待對形成的所述注漿封堵結構進行養護后，跟管-預應力錨索束復合筋雙向斜拉交叉結構的預應力錨索束提供的張拉預應力、注漿封堵結構強度達到設計要求后，下放注漿封堵結構下部礦石，利用跟管-預應力錨索束復合筋雙向斜拉交叉結構的布置形式和注漿封堵結構自然冒落特性，使下部自動形成帶有底部自穩定的冒落拱形狀的柱塞閥式注漿封堵結構，下放下部礦石后主溜井下部恢復使用功能，即完成主溜井的封堵。

本發明的有益效果為：通過將主溜井上部待廢棄井筒內礦石置換為合理級配的石子骨料，并在該部位注漿形成注漿封堵結構，利用跟管-預應力錨索束復合筋雙向斜拉交叉結構與注漿封堵結構自然冒落特性的聯合作用，在主溜井上部待廢棄井筒內形成柱塞閥式注漿封堵結構，該方法可在主溜井非排空條件下實施，可在靜態無擾動狀態和無任何風險的安全空間內施工，維持封堵上部井筒的穩定狀態，施工周期短、施工安全性高、施工成本低，并能夠保證主溜井上部長期穩定性、最短時間內恢復下部主溜井的使用功能。

附圖說明