[發明專利]一種充填崩落采礦法

有效

• 申請號: 202110588087.9
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113202475B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 邵安林;宮國慧;馬東;胡世超;李宗武;張健;王一淳
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22;E21F15/00;E21D11/10;E21D11/18
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

1.一種充填崩落采礦法，其特征在于，采用注漿覆蓋巖層下無底柱分段崩落法回采礦石，在采空區頂板構造拱形懸吊梁，在頂部通過充填盲溜井集中充填采空區，具體步驟如下：

步驟一：構造采空區頂板拱形懸吊梁及布置充填系統

采用爆破方法將無底柱分段崩落法回采礦石所形成的采空區的頂板爆破形成若干個拱形懸吊梁結構，拱形懸吊梁由拱和立梁組成；并在采空區頂板各拱形懸吊梁的拱中心上方50m以上的高度位置布置與其相連通的若干充填盲溜井，各充填盲溜井通過充填盲溜井聯絡道和地表充填井與地表相連通，在地表建立充填系統，所述的充填系統包括充填料倉、充填料攪拌站及從充填料源經充填料倉、充填料攪拌站、地表充填井、充填盲溜井聯絡道至充填盲溜井的充填材料運輸線路；

步驟二：預埋注漿管

在回采礦石的無底柱分段崩落法所有最上分段回采巷道的底部兩側全長挖深溝，并延伸到最上分段聯絡道，將抽管注漿管埋入深溝內，抽管注漿管由外管和內管套裝而成，在最上分段聯絡道處將抽管注漿管伸出地面，抽管注漿管的內管采用連接管件與注漿設備相連接，用工作面的礦渣填埋深溝，表面再用混凝土膠結封平，待混凝土干透，完成所有最上分段回采巷道的抽管注漿管預埋工作；

再按傳統無底柱分段崩落法回采最上分段和第二分段，在第二分段回采巷道布置扇形中深孔時，其扇形中深孔的孔底與最上分段預埋的抽管注漿管距離大于0.5m；

步驟三、覆蓋巖注漿

當回采到第三分段回采巷道時，是從第三分段回采巷道末端到入端方向進行回退式回采，回采一個崩礦步距放礦結束，覆蓋巖下落到工作面端部，在最上分段聯絡道利用注漿設備通過抽管注漿管，對當前第三分段回采巷道工作面端部的覆蓋巖進行注漿，直到漿液流出工作面，再注入1-2分鐘水對抽管注漿管進行洗管，在注漿設備處將抽管注漿管的內管抽出一個崩礦步距長，將注漿出口調整到下一崩礦步距注漿位置，再進行下一崩礦步距的回采，再注漿，再回采，直到第三分段該回采巷道回采結束，即完成第三分段該回采巷道覆蓋巖注漿工作，同理完成所有第三分段回采巷道的回采和覆蓋巖注漿工作；

步驟四、采空區充填

通過充填盲溜井將碎石和尾砂充填體充滿采空區；

步驟五、其它分段礦石回采和及時充填新采空區的工作

第四分段及以下分段均采用傳統無底柱分段崩落法回采，隨著礦體的回采，覆蓋巖和碎石和尾砂充填體的下移，上面繼續出現新采空區，重復步驟四，及時進行采空區充填工作，保持采空區為充滿狀態。

2.根據權利要求1所述的一種充填崩落采礦法，其特征在于，所述采用爆破方法將無底柱分段崩落法回采礦石所形成的采空區的頂板爆破形成若干個拱形懸吊梁結構，是在采空區側幫圍巖中沿礦體走向開掘一條鑿巖巷道，鑿巖巷道水平距離采空區側幫10～20m，鑿巖巷道的底部與采空區頂板底部同高，在鑿巖巷道中正對待炸拱形懸吊梁的拱中心位置，布置束狀炮孔，采用爆破方法使頂板形成帶懸吊梁的拱形懸吊梁結構。

3.根據權利要求1所述的一種充填崩落采礦法，其特征在于，所述拱形懸吊梁由拱和立梁組成，每個拱形懸吊梁的拱的區域面積S’=KS，長度L等于礦體厚度，跨度W=S’/L，拱頂到立梁底的總高度為H=Wtanα/2+b，立梁寬度d為4～8m，長度等于礦體厚度；b為拱底到立梁底之間的距離，為1～3m，

式中：S’為拱形懸吊梁的拱的區域面積；S為頂板穩定允許的暴露面積；K為面積系數，取值0.3～0.9，α為頂部充填的碎石和尾砂充填體的堆積自然安息角。

4.根據權利要求1所述的一種充填崩落采礦法，其特征在于，所述的拱形懸吊梁的拱截面形狀為圓弧拱、三心拱或三角拱形懸吊梁。

5.根據權利要求1所述的一種充填崩落采礦法，其特征在于，所述的充填盲溜井和地表充填井的直徑為2～4m。

6.根據權利要求1所述的一種充填崩落采礦法，其特征在于，所述的深溝深度為30cm~50cm，寬度大于抽管注漿管的外管管徑。