[發(fā)明專(zhuān)利]一種針對(duì)巖體裂隙發(fā)育的采空區(qū)的充填方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810738079.6
• 申請(qǐng)日: 2018-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109026142A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧星星;楊爍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)中金科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21F15/06
• 分類(lèi)號(hào): E21F15/06;E21F15/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明屬于采礦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種針對(duì)巖體裂隙發(fā)育的采空區(qū)的充填方法。本發(fā)明是采用尾砂分級(jí)充填代替全尾砂充填，細(xì)砂經(jīng)二次攪拌和三級(jí)攪拌系統(tǒng)，細(xì)砂經(jīng)過(guò)壓濾形成團(tuán)塊狀尾砂，一次攪拌時(shí)間短，難以破壞壓濾形成的團(tuán)塊內(nèi)聚力，打碎細(xì)砂團(tuán)塊，二次攪拌時(shí)間長(zhǎng)，打碎團(tuán)塊路徑長(zhǎng)，并在水的包裹混合作用下，形成細(xì)砂漿體，從而解決了壓濾細(xì)砂團(tuán)塊難以形成漿體用于充填的技術(shù)問(wèn)題。采用本發(fā)明的充填方案對(duì)巖體裂隙發(fā)育的采空區(qū)的充填，裂隙不再滲漏，安全環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于采礦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種針對(duì)巖體裂隙發(fā)育的采空區(qū)的充填方法。

背景技術(shù)

礦體中因開(kāi)采而形成采空區(qū)，為了防止地表陷落，消除生產(chǎn)隱患，確保坑內(nèi)作業(yè)人員安全，需及時(shí)而有計(jì)劃地處理采空區(qū)，如充填或放頂封閉等。另一方面在礦山開(kāi)采過(guò)程中，采空區(qū)圍巖受爆破震動(dòng)影響導(dǎo)致巖體裂隙發(fā)育，甚至貫通地表或連通老窯積水，發(fā)生突水事故，淹沒(méi)坑道和工作面，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。礦體開(kāi)采后，采場(chǎng)的原始應(yīng)力狀態(tài)被破壞，從而致使應(yīng)力重新分布，時(shí)常導(dǎo)致礦柱失穩(wěn)破壞。這種礦體開(kāi)采后，當(dāng)?shù)V體承受的應(yīng)力超過(guò)自身強(qiáng)度時(shí)，發(fā)生的不連續(xù)的發(fā)散突變，即礦柱失穩(wěn)破壞的現(xiàn)象。

現(xiàn)有技術(shù)中使用開(kāi)采完畢后的尾砂進(jìn)行采空區(qū)回填是一種比較經(jīng)濟(jì)的方法，但是實(shí)踐中全尾砂充填裂隙發(fā)育的采空區(qū)時(shí)，攪拌時(shí)間短，尾砂和水泥難以得到充分?jǐn)嚢?，形成均勻的混合體，從而離析現(xiàn)象嚴(yán)重，水砂分離，造成水泥浪費(fèi)，所形成充填體強(qiáng)度低，干粉水泥和水難以充分混合，形成均一混合漿，而是含有大量被水包裹的水泥團(tuán)塊，難以發(fā)揮水泥的膠凝作用，造成充填體總體強(qiáng)度低下，滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重，造成了較大的污染及安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種針對(duì)巖體裂隙發(fā)育的采空區(qū)的充填方法，通過(guò)對(duì)尾砂分級(jí)處理進(jìn)行充填，充填料漿的凝固速度加快，實(shí)現(xiàn)了空區(qū)的治理和固廢的環(huán)保處置。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的針對(duì)巖體裂隙發(fā)育的采空區(qū)的充填方法按照以下步驟進(jìn)行：

(1)利用旋流器對(duì)選礦廠的尾砂進(jìn)行分級(jí)壓濾后分為粗砂及細(xì)砂兩個(gè)系列，置于干砂堆場(chǎng)，采用干砂配料系統(tǒng)進(jìn)行配料；

(2)膠凝劑存儲(chǔ)計(jì)量輸送系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、儲(chǔ)供水系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和通訊指揮系統(tǒng)聯(lián)合制備充填漿料，膠凝劑存儲(chǔ)計(jì)量輸送系統(tǒng)中灰倉(cāng)儲(chǔ)存凝膠劑，凝膠劑經(jīng)灰倉(cāng)的平板閘門(mén)、雙管螺旋輸送機(jī)和單管螺旋電子秤進(jìn)入攪拌系統(tǒng)；

(3)步驟(1)中的細(xì)砂經(jīng)干砂配料系統(tǒng)后進(jìn)入攪拌系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)含兩段攪拌，一段為雙軸攪拌機(jī)，二段為高速活化攪拌機(jī)，細(xì)砂經(jīng)1#雙軸攪拌機(jī)初次攪拌，攪拌速度148r/min攪拌2min形成細(xì)尾砂漿，再進(jìn)入2#雙軸攪拌機(jī)，與粗砂和通過(guò)螺旋給料機(jī)輸送來(lái)的膠凝劑共同經(jīng)2#雙軸攪拌機(jī)二次攪拌形成充填料漿半成品，攪拌速度148r/min攪拌2min，最后進(jìn)行第三級(jí)活化攪拌，攪拌速度980r/min攪拌0.5min，形成混合攪拌均勻、滿(mǎn)足輸送要求的充填料漿，充填料漿重量濃度70％～74％，凝膠劑與細(xì)砂和粗砂的重量之和的重量比例為1∶4～1∶20，攪拌過(guò)程中由儲(chǔ)供水系統(tǒng)供水；

(4)充填料漿制備完畢后經(jīng)下料斗和充填管道自流至采空區(qū)，充填料漿的制備輸送能力為50～80m³/h。

其中，所述的粗砂粒徑≥0.037mm，細(xì)砂粒徑＜0.037mm。

所述的堆場(chǎng)一周儲(chǔ)量庫(kù)容為3500噸，堆場(chǎng)設(shè)計(jì)屋頂，四周設(shè)1.5m高維護(hù)結(jié)構(gòu)。

所述的干砂配料系統(tǒng)處理能力為100t/h干砂。

所述的凝膠劑是水泥。

所述的膠凝劑存儲(chǔ)計(jì)量系統(tǒng)中灰倉(cāng)儲(chǔ)量為150t。

所述的儲(chǔ)供水系統(tǒng)包括50m³水池和水泵。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是：