[發明專利]厚大礦體沿垂直方向兩步驟回采采場充填系統及充填方法

在審

• 申請號: 201910362404.8
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109882173A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 熊有為;劉福春;劉恩彥
• 申請（專利權）人: 長沙有色冶金設計研究院有限公司
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16;E21F15/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 柳鶯

1.一種厚大礦體沿垂直方向兩步驟回采采場充填系統，包括布置在采場下盤圍巖中的下盤運輸巷道(5)、上盤圍巖中的上盤充填巷道(6)，所述采場包括一步驟采場(1)和二步驟采場(3)，在一步驟采場兩側為礦體(2)，在二步驟采場兩側為已完成養護的充填體(4)，其特征在于：在每個礦體和充填體內均布置有用于連通上盤充填巷道與下盤運輸巷道的充填穿脈(7)，各充填穿脈均通過若干充填聯絡道(8)與采空區連通，在上盤充填巷道、充填穿脈及充填聯絡道中鋪設有依次連通的充填管道(9)，充填穿脈內的充填管道通過分閘閥(11)與上盤充填巷道內的充填管道連通，位于充填聯絡道內的充填管道與采空區連通，在礦體內的充填聯絡道中設有一步驟采場充填擋墻(13)，在充填體與礦巖分界線交界處的充填穿脈中設有二步驟采場充填擋墻(14)。

2.根據權利要求1所述的厚大礦體沿垂直方向兩步驟回采采場充填系統，其特征在于：布置于礦體中的充填穿脈位于采場鑿巖硐室水平。

3.根據權利要求1所述的厚大礦體沿垂直方向兩步驟回采采場充填系統，其特征在于：布置于充填體中的充填穿脈位于采場鑿巖硐室水平。

4.根據權利要求1所述的厚大礦體沿垂直方向兩步驟回采采場充填系統，其特征在于：在二步驟采場上盤圍巖中設有鑿巖硐室聯絡道，該鑿巖硐室聯絡道由布置于礦體上盤圍巖中的充填穿脈形成。

5.根據權利要求1所述的厚大礦體沿垂直方向兩步驟回采采場充填系統，其特征在于：上下相鄰的兩充填聯絡道間的距離為60m～80m。

6.根據權利要求1所述的厚大礦體沿垂直方向兩步驟回采采場充填系統，其特征在于：上盤充填巷道與充填穿脈內的充填管道、充填穿脈與充填聯絡道內的充填管道均通過三通管(10)連通，分閘閥安裝在上盤充填巷道與充填穿脈連通處的三通管上。

7.根據權利要求1所述的厚大礦體沿垂直方向兩步驟回采采場充填系統，其特征在于：在上盤充填巷道內的充填管道上設有若干主閘閥(12)，各主閘閥與充填穿脈一對一布置。

8.一種適用于權利要求1至7任一所述的厚大礦體沿垂直方向兩步驟回采采場充填系統的充填方法，其特征在于包括以下步驟：

S1、采準工程

在每個礦體(2)和充填體(4)內完成充填穿脈(7)和充填聯絡道(8)的挖掘，在上盤充填巷道(6)、充填穿脈和充填聯絡道中完成充填管道(9)的鋪設及分閘閥(11)的安裝；

S2、打開分閘閥，料漿依次經上盤充填巷道、充填穿脈和充填聯絡道內的充填管道流向采空區，進行多點下料充填，多點下料充填包括以下兩種方式：

S21、同一充填穿脈至少通過兩個充填聯絡道與采空區連通，先打開采場一側的分閘閥，料漿從該側的充填管道流向采空區，每次充填量根據采空區體積大小及充填料漿流量在3000m³～4000m³間進行調整；再打開同一采場另一側的分閘閥，料漿從兩側的充填管道一起流向采空區，進行輪流多點下料充填；

S22、同時打開同一采場兩側的分閘閥，料漿從兩側的充填管道同步流向采空區，進行環繞式多點下料充填；

S3、構建充填擋墻

S31、當一步驟采場(1)內料漿的充填高度達到充填聯絡道底板以下0.8m～1m時，關閉該一步驟采場兩側的分閘閥，停止充填，在充填聯絡道靠近采空區位置構建一步驟采場充填擋墻(13)；

S32、當二步驟采場(3)內料漿的充填高度達到充填聯絡道底板以下0.8m～1m時，關閉該二步驟采場兩側的分閘閥，停止充填，在充填體邊界處的充填穿脈中構建二步驟采場充填擋墻(14)；

S4、重復步驟S2和S3，實現采空區接頂

S41、當S31中的一步驟采場充填擋墻結構穩定后，重復步驟S2和S31，繼續對一步驟采場進行多點下料充填，實現一步驟采場采空區接頂；

S42、當S32中的二步驟采場充填擋墻結構穩定后，重復步驟S2和S32，繼續對二步驟采場進行多點下料充填，直至二步驟采場和充填穿脈中全部充滿料漿，實現二步驟采場采空區接頂。

9.根據權利要求8所述的充填方法，其特征在于：在步驟S1中，充填體至少養護28天且單軸抗壓強度不低于2.0MPa。