囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法技术

本发明专利技术公开了一种囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法，包括以下步骤：a、根据矿柱与空区的分布情况，将空区划分为预留空间和待填空间，并使矿柱至少有一侧暴露于预留空间；b、在预留空间内放置充填囊体并在空区出口处构筑临时充填挡墙；c、充填待填空间；d、向充填囊体充气，利用充填囊体的膨胀作用挤压充填料浆，以使充填料浆主动全面接顶；e、待填空间内的充填体养护后，拆除临时充填挡墙并移除充填囊体；f、以预留空间为工作面和自由面回采矿柱；g、矿柱回采后空区处理。该法不新增采切工程，不掘进充填体，矿柱回采工艺简单，资源回收率高，生产效率高，安全性好，环境适应性好。适用于房柱法采矿后矿柱的回收和空区处理。

Method for stoping pillar with active support and roof pillar in capsule reserved roadway

The invention discloses a reserved Lane capsule took the initiative to top room pillar stoping method, which comprises the following steps: A, according to the distribution of ore pillar and goaf, dividing the empty area is reserved space and space to be filled, and the pillar at least one side exposed to the reserved space; B, in the reserved space placed inside the bag filling and export in the free zone to form a temporary filling retaining wall; C, filling to fill space; D, inflatable bag filling, the filling of the capsule body expansion extrusion filling slurry, filling slurry to make active full access to e, the top; filling the space after curing the removal of temporary filling and remove the retaining wall, filling bag; F, to set aside space for the working surface and the free surface to the mining column; G, after stoping goaf treatment. The method does not increase the mining and cutting engineering, does not dig the filling body, has the advantages of simple mining technique, high resource recovery rate, high production efficiency, good safety and good environmental adaptability. The utility model is suitable for the pillar recovery and the empty area treatment after the room pillar mining.

【技术实现步骤摘要】
囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法
本专利技术涉及矿山矿柱采矿
，特别地，涉及一种囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法。
技术介绍
采用房柱法进行矿山回采，为了支撑回采空间的顶板，空场内留规则的矿柱。根据调查，根据采矿技术条件，采用房柱法采矿法开采时，一般所留矿柱矿量达到矿块矿量的5～30％，当矿石价值不高时，有的可达到40～60％。矿产资源的特性是不可再生，随着矿产资源的不断开采，地质储量逐年减少。损失率极大，若不回收，将造成资源的严重浪费。为加大矿产资源的回采率，需要对原采矿过程中留设的矿柱进行回采。现有的房柱法矿柱回采方案主要有：抽采法、削柱法、人工支柱替换、全面充填嗣后回采、崩落法回采等。抽采法：根据矿柱的分布情况，只对部分矿柱进行回采。回采率一般为矿柱的10～50％，回采率低，回采在空区内进行，回采后空区顶板暴露面积急剧增大，安全性差。削柱法：将矿柱削成腰形、倒锥形等形状的矿柱。这种回采方法操作简单，但回收率一般只有矿柱的20％～50％，现在作为一种单独的矿柱回采方法已被淘汰。由于矿柱“瘦身”严重，稳定变差，存在安全隐患。人工支柱替换：在待回采矿柱周围构筑人工支柱支撑顶板，然后回采矿柱，人工支柱的构筑成本高，构筑工艺复杂，特别矿体厚度较大时，构筑难度大和成本高。全面充填嗣后回采：首先对空区进行充填，然后在充填体内掘进采切工程进行矿柱回采。由于房柱法回采后的采场空区出口多，挡墙构筑数量多，工程量大；采空区需全部进行高强度充填，充填成本高；回采矿柱的过程需掘进和倒运大量的充填体，充填体内巷道掘进、支维护难度大。整体来看，现有方案的回采安全性差、回采工艺复杂、损失率大、回采效率低和回采成本高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法，以解决现有的房柱法矿柱回采，安全性差、回采工艺复杂、损失率大、回采效率低和回采成本高的技术问题。本专利技术提供一种囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法，包括以下步骤：a、根据矿柱与空区的分布情况，将空区划分为预留空间和待填空间，并使矿柱至少有一侧暴露于预留空间；b、在预留空间内放置充填囊体并在空区出口处构筑临时充填挡墙；c、充填待填空间；d、向充填囊体充气，利用充填囊体的膨胀作用挤压充填料浆，以使充填料浆主动全面接顶；e、待填空间内的充填体养护后，拆除临时充填挡墙并移除充填囊体；f、以预留空间为工作面和自由面回采矿柱；g、矿柱回采后空区处理。进一步地，步骤b中放置充填囊体后，对充填囊体内充气，以使充填囊体内的气压达到设计压力。进一步地，步骤c的具体实施步骤为：采用管道输送尾砂充填料浆进行待填空间充填，充填过程中，采取充气、放气、激振中的至少一种方式改善充填料浆的流平性能，充填料浆充满待填空间后，向充填囊体内继续充气，利用囊体的膨胀作用挤压充填料浆，使充填料浆主动全面接顶。进一步地，预留空间至少有一端分布在空区的出口处，以方便充填囊体的放置以及移除回收以待下次使用。进一步地，预留空间位于至少一排矿柱一侧。进一步地，预留空间的断面满足回采设备及人员通行的最小断面要求。进一步地，步骤e中，当充填体养护达到设计强度0.2MPa～2MPa，拆除临时充填挡墙，移除充填囊体，即可开始矿柱的回采工作。进一步地，步骤f中的矿柱回采，具体步骤为：以充填囊体移除后留下的预留空间为工作面和自由面，在矿柱暴露在预留空间帮壁的面上打孔爆破，爆破后采用铲运机或电耙出矿，形成已采矿柱空区。进一步地，步骤e中的空区处理，具体为：区域内矿柱采完后，封堵所有待充填空区区域出口；然后充填空区，充填时，根据安全要求，采用低强度的全尾砂胶结充填料浆或分级尾砂充填；或者不充填。进一步地，一个预留空间内采用一个充填囊体充满预留空间区域；或者一个预留空间内采用多个充填囊体堆叠和/或紧靠的方式充满预留空间区域。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法，将空区划分预留空间和待填空间，划分使矿柱的一面暴露在预留空间帮壁，矿柱回采工艺简单，生产效率高。回采时不需要掘进其它采切工程和在充填体内进行掘进，省去采准时间。该方法采用充填囊体直接预留巷道，布置方便快捷，效率高，安全性好，适应性好。采用气囊辅助改善料浆流平性能和借助料浆挤压膨胀主动接顶，充填体全面主动接顶，矿柱开采后，充填体能够发挥主动承载作用。矿柱回采时，在充填体保护下进行，为矿柱回采提供了安全保障。矿柱回采后，可以对空区进行全面充填，有利于保护地表，地下水系，区域地质环境等。矿柱回收率高，待充空间的充填体能够有效的支撑空区顶板，采用该方法矿柱可以全部回收。矿柱回采充填成本低，仅对部分空区进行充填，充填成本分摊少；采用囊体直接预留，囊体可重复利用，成本低。适用于房柱法采矿后矿柱的回收和空区处理。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法的流程框图；图2是本专利技术优选实施例的空区内充填囊体与充填体的分布结构示意图；图3是本专利技术优选实施例的空区内矿柱回采的结构示意图。图例说明：1、矿柱；2、预留空间；3、待填空间；4、充填囊体；5、充填体；6、充填挡墙；7、已采矿柱空区。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。图1是本专利技术优选实施例的囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法的流程框图；图2是本专利技术优选实施例的空区内充填囊体与充填体的分布结构示意图；图3是本专利技术优选实施例的空区内矿柱回采的结构示意图。如图1所示，本实施例的囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法，包括以下步骤：a、根据矿柱1与空区的分布情况，将空区划分为预留空间2和待填空间3，并使矿柱1至少有一侧暴露于预留空间2；b、在预留空间2内放置充填囊体4并在空区出口处构筑临时充填挡墙6；c、充填待填空间3；d、向充填囊体4充气，利用充填囊体4的膨胀作用挤压充填料浆，以使充填料浆主动全面接顶；e、待填空间3内的充填体5养护后，拆除临时充填挡墙6并移除充填囊体4；f、以预留空间2为工作面和自由面回采矿柱1；g、空区处理，完成矿柱1回采。本专利技术囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法，将空区划分预留空间2和待填空间3，划分使矿柱1的一面暴露在预留空间2帮壁，矿柱1回采工艺简单，生产效率高。回采时不需要掘进其它采切工程和在充填体5内进行掘进，省去采准时间。该方法采用充填囊体4直接预留巷道，布置方便快捷，效率高，安全性好，适应性好。采用气囊辅助改善料浆流平性能和借助料浆挤压膨胀主动接顶，充填体5全面主动接顶，矿柱1开采后，充填体5能够发挥主动承载作用。矿柱1回采时，在充填体5保护下进行，为矿柱1回采提供了安全保障。矿柱1回采后，可以对空区进行全面充填，有利于保护地表，地下水系，区域地质环境等。矿柱1回收率高，待充空间的充填体5能够有效的支撑空区顶板，采用该方法矿柱1可以全部回收。矿柱1回采充填成本低，仅对部分空区进行充填，充填成本分摊少；采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法，其特征在于，包括以下步骤：a、根据矿柱(1)与空区的分布情况，将空区划分为预留空间(2)和待填空间(3)，并使矿柱(1)至少有一侧暴露于预留空间(2)；b、在预留空间(2)内放置充填囊体(4)并在空区出口处构筑临时充填挡墙(6)；c、充填待填空间(3)；d、向充填囊体(4)充气，利用充填囊体(4)的膨胀作用挤压充填料浆，以使充填料浆主动全面接顶；e、待填空间(3)内的充填体(5)养护后，拆除临时充填挡墙(6)并移除充填囊体(4)；f、以预留空间(2)为工作面和自由面回采矿柱(1)；g、矿柱(1)回采后空区处理。

【技术特征摘要】
1.一种囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法，其特征在于，包括以下步骤：a、根据矿柱(1)与空区的分布情况，将空区划分为预留空间(2)和待填空间(3)，并使矿柱(1)至少有一侧暴露于预留空间(2)；b、在预留空间(2)内放置充填囊体(4)并在空区出口处构筑临时充填挡墙(6)；c、充填待填空间(3)；d、向充填囊体(4)充气，利用充填囊体(4)的膨胀作用挤压充填料浆，以使充填料浆主动全面接顶；e、待填空间(3)内的充填体(5)养护后，拆除临时充填挡墙(6)并移除充填囊体(4)；f、以预留空间(2)为工作面和自由面回采矿柱(1)；g、矿柱(1)回采后空区处理。2.根据权利要求1所述的囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法，其特征在于，所述步骤b中放置充填囊体(4)后，对充填囊体(4)内充气，以使充填囊体(4)内的气压达到设计压力。3.根据权利要求2所述的囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法，其特征在于，所述步骤c的具体实施步骤为：采用管道输送尾砂充填料浆进行待填空间(3)充填，充填过程中，采取充气、放气、激振中的至少一种方式改善充填料浆的流平性能，充填料浆充满待填空间(3)后，向充填囊体(4)内继续充气，利用囊体的膨胀作用挤压充填料浆，使充填料浆主动全面接顶。4.根据权利要求1至3中任一项所述的囊体预留巷主动接顶房柱法矿柱回采方法，其特征在于，所述预留空间(2)至少有一端分布在空区的出口处，以方便充填囊体(4)的放置以及移除回收以待下次使用。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖伟，刘婉莹，尹贤刚，肖木恩，张友轩，苏伟，尚振华，杨宁，何远富，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43