[發明專利]主動接頂兩步驟條帶充填采礦法

有效

• 申請號: 201611085092.3
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106437718B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 賴偉;肖木恩;尹賢剛;劉婉瑩;楊寧
• 申請（專利權）人: 長沙礦山研究院有限責任公司
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22;E21F15/00
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所43211
• 代理人: 劉宏

技術領域

本發明涉及礦石采礦作業技術領域，特別地，涉及一種緩傾斜、傾斜薄礦脈采礦或者厚大礦體的主動接頂兩步驟條帶充填采礦法。

背景技術

緩傾斜極薄到薄礦體一般采用壁式崩落法，全面法，房柱法，壁式充填采礦法，分條充填法等進行開采。

壁式崩落法由于效率低，木材耗量大，安全條件差，已經很少被采用。全面法和房柱法由于需要留設大量的礦柱，并且礦柱回采條件極差，回采率低，礦產資源不能得到最大限度回收。壁式充填采礦法由于構筑充填擋墻復雜，充填成本高，管理復雜等，難以得到廣泛的應用。

分條充填采礦法每個分條均要掘進一條切割巷道，掘進工程量大，生產效率低，成本高；二步驟回采爆破容易帶下一步驟充填體，造成礦石貧化損失；充填接頂難，不能充分發揮充填體的承載作用，容易造成一步驟分條空區大面積懸頂、頂板離層破壞等，二步驟分條礦體受壓增大，造成礦體損傷，頂板破壞，影響回采安全和資源回收利用率。現用充填方法，充填完成后，頂板下移后才被動的提供支撐力，充填體不能及時提供給頂板初撐力，造成頂板在充填后還繼續發生嚴重損傷，影響后續回采過程的安全。進路式充填法一二步驟通風均采用局扇輔助通風，通風難度大，通風時間長，回采周期長，影響回采效率。

發明內容

本發明提供了一種主動接頂兩步驟條帶充填采礦法，以解決現有針對緩傾斜極薄到薄礦體的開采方法，木材耗費大或礦柱損失大，回采安全性差；充填接頂難，被動接頂造成的頂板損傷大，后續開采礦體受壓增大，造成礦體損傷，影響回采安全和資源回收；進路式回采通風困難的技術問題。

本發明提供一種主動接頂兩步驟條帶充填采礦法，包括以下步驟：a、對采場采取盤區式劃分，盤區內再劃分分條；b、采取兩步驟回采，先對一步驟分條進行回采，回采形成的空區劃分為預留空間和充填空間；c、對充填空間進行充填，在充填過程中利用氣囊進行卸壓、加壓、激振中的至少一種操作以促進膠結充填料漿流平，并利用氣囊加壓擠壓充填體以完成主動接頂充填，提供頂板初撐力；d、拆除氣囊形成處于相鄰兩一步驟分條之間的二步驟分條的爆破補償空間或回采自由面和通風巷道；e、進行二步驟分條的回采出礦。

進一步地，所述步驟c的具體實施步驟為：預留空間與充填空間之間沿回采自由面長度方向每2m～10m安裝一根用于鋪設氣囊的支柱；支柱安裝完成后，將氣囊鋪設在預留空間側，然后利用井下高壓風或空壓機對氣囊進行充氣，達到設計壓力，即可開始充填準備工作。

進一步地，在充填空間兩端架設臨時快速充填擋墻并形成充填分條，采用膠結充填料漿對充填空間進行充填。

進一步地，充填過程中，首先氣囊處于設計壓力的40％～60％，同時充填膠結充填料漿；對氣囊進行卸壓、加壓、激振中的至少一種操作以促使膠結充填料漿流平；膠結充填料漿每充填分條高度的1/10～1/5，對氣囊進行卸壓、加壓、激振中的至少一種操作，一方面用以減少下料點布設數量，另一方面防止膠結充填料漿堆積而在分條內形成隔墻；最后當膠結充填料漿充滿整個分條，氣囊加壓至設計壓力，設計壓力為0.1MPa～2MPa，氣囊擠壓充填體，充填體加壓密實、主動接頂，并提供給頂板初撐力。

進一步地，充填空間灌滿膠結充填料漿后，在膠結充填料漿終凝前，采用井下高壓風或空壓機向氣囊內加壓，使氣囊體積膨脹向充填體施加一個側向的擠壓力，從而實現完全主動接頂充填，同時起到密實充填體和提高充填體強度性能的作用。

進一步地，充填空間的充填采用袋式充填與氣囊相結合的方式進行充填，充填袋按照充填空間尺寸加工而成，充填袋由土工布、蛇皮袋或透水不透骨料的膜材加工而成，充填空間充填時，在充填空間內布置充填袋，充填袋掛設于支柱上，氣囊設于充填袋的一側或兩側；或者在預留空間布置氣囊，充填空間直接進行充填，氣囊表面噴刷脫模劑，以方便氣囊脫模；在氣囊靠近充填空間側設置導水板，提高充填體泌水速度，縮短充填體凝結時間，提高充填體的早期強度。

進一步地，所述步驟d中的拆除氣囊，具體為：當充填體養護達到設計強度要求，拆除臨時快速充填擋墻，排空氣囊，移除氣囊，預留空間內的氣囊移除后的預留巷道作為二步驟分條回采的爆破補償空間或回采自由面和通風巷道。

進一步地，一步驟分條回采時，采用局扇輔助通風；二步驟分條回采時，移除氣囊，進風巷道、預留空間與回風巷道形成回路通風。