[發(fā)明專利]無隔離墻主動接頂壁式充填采礦法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611085274.0
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106382118B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 賴偉
• 申請（專利權(quán)）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;E21F15/08
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所43211
• 代理人: 劉宏

1.一種無隔離墻主動接頂壁式充填采礦法，其特征在于，包括以下步驟：

a、對采場進行盤區(qū)式劃分；

b、盤區(qū)內(nèi)以切割巷為起采線側(cè)向回采，回采后形成采空區(qū)；

c、采空區(qū)充填時，采用氣囊將空區(qū)劃分為預留切割巷和充填空間；

所述步驟c的具體實施步驟為：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，將氣囊鋪設在預留切割巷側(cè)，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；氣囊為橡膠氣囊，氣囊規(guī)格根據(jù)預留切割巷確定；氣囊長度為2m～80m，寬度為0.2m～5m，高度為0.2m～5m；氣囊首選采用單條，當單條氣囊不能滿足要求時，采用多條氣囊疊放；在氣囊靠近充填空間側(cè)設置導水板，提高充填料漿泌水速度，縮短充填料漿凝結(jié)時間

d、在充填空間鋪設充填袋，采用管道輸送充填料漿充填，在充填過程中利用氣囊進行加壓、卸壓、激振中的至少一種操作方式促進料漿的流平，料漿充滿后且在充填料漿終凝前向氣囊內(nèi)加壓，以使氣囊膨脹并擠壓充填料漿，使得充填料漿密實，并實現(xiàn)主動完全接頂充填；

e、拆除氣囊形成下一回采區(qū)域的爆破補償空間或回采自由面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無隔離墻主動接頂壁式充填采礦法，其特征在于，

所述步驟d的具體實施步驟為：

在充填空間兩端架設透水充填擋墻，采用膠結(jié)充填料漿對充填空間進行充填；

充填空間灌滿膠結(jié)充填料漿后，在膠結(jié)充填料漿終凝前，采用井下高壓風或空壓機向氣囊內(nèi)加壓，使氣囊體積膨脹向充填體施加一個側(cè)向的擠壓力，從而實現(xiàn)主動完全接頂充填，并且充填體提供頂板初撐力，發(fā)揮充填體的主動承載作用；同時充填體受壓起到密實充填體的作用，有利于提高充填體的強度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無隔離墻主動接頂壁式充填采礦法，其特征在于，

充填空間的充填采用袋式充填與氣囊相結(jié)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(nèi)布置充填袋，充填袋掛設于支柱上，氣囊設于預留切割巷側(cè)；或者

氣囊設于預留切割巷側(cè)，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。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無隔離墻主動接頂壁式充填采礦法，其特征在于，

所述步驟e的具體步驟為：

當充填體養(yǎng)護達到設計強度要求，拆除臨時充填擋墻，排空氣囊，移除氣囊，充填空間內(nèi)的氣囊移除后的空腔作為下一循環(huán)回采的爆破補償空間或回采自由面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的無隔離墻主動接頂壁式充填采礦法，其特征在于，

所述步驟a中對采場采取盤區(qū)式劃分具體為：

對采場采取盤區(qū)式劃分，盤區(qū)內(nèi)以切割巷或預留切割巷為起采線再劃分分條；

分條回采后形成空區(qū)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無隔離墻主動接頂壁式充填采礦法，其特征在于，

盤區(qū)沿采場走向的長度為40m～200m，回采工作面長度為20m～80m；

當?shù)V體厚度小于或等于4m時，一次采全厚；

當?shù)V體厚度大于8m時，盤區(qū)內(nèi)沿豎向劃分為多層，多層的每一分層內(nèi)再劃分為分條，相鄰分層之間上向或者下向開采；

當?shù)V體厚度處于4m～8m時，根據(jù)開采技術(shù)條件選擇采用盤區(qū)內(nèi)沿豎向劃分為單層或多層，當劃分多層時，多層的相鄰分層之間上向或者下向開采。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無隔離墻主動接頂壁式充填采礦法，其特征在于，

回采跨度根據(jù)頂板允許的最大安全暴露跨度確定，選取滿足回采工作安全要求的最大跨度，寬度為2m～15m；

分條布置形式根據(jù)礦體的傾角和出礦設備采用垂直礦體走向布置或沿礦體走向布置；

或者

當?shù)V體傾角大于10°時，切割巷道及工作面采用偽傾斜布置，以利于無軌設備的運行。