[發明專利]一種礦井下使用尾砂模袋墻充填回采礦柱的方法

有效

• 申請號: 201710059624.4
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106709211B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 季衛星;向德華;羅劍峰;徐啟章;向旸;劉濤;黃飛;唐文華
• 申請（專利權）人: 江蘇昌泰建設工程有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E21F15/00
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 朱健;陳國軍

1.一種在礦井下使用尾砂模袋墻充填回采礦柱的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：根據兩個礦柱之間的間距、礦體沉降的大小與模袋墻荷載能力的關系，計算模袋墻的壓縮量S，具體計算步驟如下：

1)計算相對密度Dγ：

式(1)中，Dγ：相對密度，e_max-：最大孔隙比，e_min：最小孔隙比，e₀：天然孔隙比或尾砂的相對孔隙比；

2)計算壓縮量Δs：

式(2)中，Δs：任一水平層Δz尾砂的壓縮量，Δz—分層厚度，e₁---自然狀態下土的孔隙比，e₂---密實后土體的孔隙比；

3)計算壓縮量S：

步驟2，根據步驟1中得出模袋墻的壓縮量S，將尾砂灌充到模袋內作為模袋墻的原料；

步驟3，先在兩礦柱之間的底柱上鋪設第一層模袋，使用灌注機將預先設定濃度的尾砂漿按照由內向外的順序灌充到第一層模袋內，形成向上部斜面抵壓完成接觸，直到將第一層模袋內灌滿，經過30分鐘滲水后，進行踩排、密實和固結得到固結的第一層模袋墻；

步驟4，在步驟3中得到的固結第一層模袋墻上鋪設第二層模袋，使用灌注機將預先設定濃度的尾砂漿按照由內向外的順序灌充到第二層模袋內，直到將第二層模袋內灌滿，經過35分鐘滲水后，進行踩排、密實和固結得到固結的第二層模袋墻；

步驟5，在步驟4中得到的固結第二層模袋墻上鋪設第三層模袋，使用灌注機將預先設定濃度的尾砂漿按照由內向外的順序灌充到第三層模袋內，直到將第三層模袋內灌滿，經過40分鐘滲水后，進行踩排、密實和固結得到固結的第三層模袋墻；

步驟6，在步驟5中得到的固結第三層模袋墻上起，開始鋪設與第四層模袋由下向上一層一層堆起相同的若干層模袋墻，直到礦體頂板后進行接頂，得到模袋墻，形成設定寬度的模袋墻，通過模袋墻與礦體的接頂，整體支撐礦體；

步驟7，重復步驟3-6形成多道條形的模袋墻用來支撐礦體；

步驟8，對模袋墻的充填區域的礦柱進行回采礦柱；

爆破過程中，尾砂在承受沖擊波的作用下有離析現象，在進行模袋充填時加入含量為5-10％水泥或者固化劑，用來增強尾砂自身的抗壓強度；

所述固化劑成分為硅水泥、燒堿和石膏，其中，硅水泥重量份范圍為1-4份，燒堿重量份范圍為1-1.5份和石膏1-1.5份。

2.根據權利要求1所述在礦井下使用尾砂模袋墻充填回采礦柱的方法，其特征在于，所述模袋的寬度為5米，體積范圍為8-20m³。

3.根據權利要求1所述在礦井下使用尾砂模袋墻充填回采礦柱的方法，其特征在于，所述尾砂濃度范圍為50％—60％。

4.根據權利要求3所述在礦井下使用尾砂模袋墻充填回采礦柱的方法，其特征在于，所述尾砂濃度范圍為50％、55％、58％或60％。

5.根據權利要求1所述在礦井下使用尾砂模袋墻充填回采礦柱的方法，其特征在于，所述模袋的厚度范圍為400-500mm。

6.根據權利要求5所述在礦井下使用尾砂模袋墻充填回采礦柱的方法，其特征在于，所述模袋的厚度為450mm。

7.根據權利要求1所述在礦井下使用尾砂模袋墻充填回采礦柱的方法，其特征在于，所述尾砂中的水泥為硅水泥，含量為5-10％。

8.根據權利要求1所述在礦井下使用尾砂模袋墻充填回采礦柱的方法，其特征在于，所述硅水泥重量份為2.5份，燒堿重量份為1份和石膏重量份1份。