一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法技术

一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，涉及一种地下开采矿产资源过程中，井下采空区的充填方法的改进。其特征在于以矿山选矿全尾砂作为骨料，以硅酸盐水泥为胶结剂，配制成充填料浆，通过管道自流输送至井下采空区进行充填。本发明专利技术的一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，充填入采空区的料浆具有脱水快，早期强度高、充填体整体性好、管道输送稳定等特点，能有效利用全尾砂，充填成本低，利用全尾砂作为充填骨料的模袋式充填方法及充填料浆减压灌装的充填技术，保证了下向充填采矿中作为工作顶板的充填体达到技术标准的质量强度要求。可有效利用全尾砂，减少尾砂废料向地表排放，减轻了对环境的污染，大幅度降低了充填成本。

Filling method for downhole goaf under downward stratified approach

A backfilling method for downhole mining area in downhole mining involves an improvement in the filling method of underground mined out area in the process of mining mineral resources underground. It is characterized in that the full tailings are taken as aggregate, and the Portland cement is used as the cementing agent, and the filling slurry is made into filling through the pipe flow to the downhole goaf. A backfilling method for downhole goaf in downhole mining in down-direction mining, the slurry filled in the goaf has the characteristics of fast dehydration, high early strength, good filling body integrity and stable pipeline transportation, which can effectively use full tailings, low filling cost, and a bag filling method with full tailings as filling aggregate. The filling technology of filling filling slurry decompression filling ensures the quality and strength requirements of the technical standard of filling body in the downward filling mining as the working roof. The whole tailings can be effectively utilized to reduce the discharge of tailings to the surface, reduce environmental pollution, and substantially reduce the cost of filling.

【技术实现步骤摘要】
一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法
一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，涉及一种地下开采矿产资源过程中，井下采空区的充填方法的改进。
技术介绍
在地下开采矿产资源过程中，井下采空区需要进行有效的充填，尾矿砂是矿山企业的最主要的固体工业废料，尾矿砂的堆放会对环境保护造成很大的压力。在已有的矿山充填技术中，在下向胶结充填采矿法，全尾砂的利用在充填体强度上远不能满足矿山安全采矿的要求。目前，以尾矿为骨料的分级尾砂充填工艺、全尾砂高浓度充填工艺和膏体充填工艺已在技术上取得了重大突破并得到推广应用；但在下向胶结充填采矿法中中全尾砂的利用却受到极大限制，其原因在于，一是其制备成的充填体，分层离析严重，整体均一性较差。二是其制备的充填料浆脱水慢，充填体的早期强度低。三是其制备的充填料浆要保证达到下向胶结充填体的强度要求，胶凝材料添加量大，造成充填成本高，影响采矿的经济效益。因而全尾砂的利用率有限，只能在采用上向胶结充填法或空场法少数矿山推广应用。保证采矿安全生产，不断降低充填成本，是保证矿山可持续发展的一个主要的技术措施。因此，以全尾砂为主要充填骨料，添加少量水泥进行充填，是解决全尾砂利用，减少加工充填砂的使用，减少尾砂堆放污染，降低充填成本的重要途径。因此，需要进一步研究开发矿山全尾砂充填新模式，以降低充填成本和减少尾矿废料向地表的排放。因此，以全尾砂为主要充填骨料，添加少量水泥进行充填，是解决全尾砂利用，减少加工充填砂的使用，减少尾砂堆放污染，降低充填成本的重要途径。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效利用全尾砂，减少尾砂废料向地表排放，减轻对环境的污染，大幅度降低充填成本费用的下向分层进路采矿井下采空区的充填方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，其特征在于以矿山选矿全尾砂作为骨料，以硅酸盐水泥为胶结剂，配制成充填料浆，通过管道自流输送至井下采空区进行充填。本专利技术的一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，其特征在于配制成充填料浆时，水泥添加量为全尾砂重量的12%-15%，配制成的成充填料浆的固含重量浓度为70%～75%。本专利技术的一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，其特征在于通过管道自流输送至井下采空区进行充填过程，其充填料浆是充入置于井下采空区、与井下采空区空间形状匹配的模袋中。本专利技术的一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，其特征在于所述的模袋为中水模袋。本专利技术的一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，其特征在于所述充填料浆是从模袋底部的进料管充入模袋。本专利技术的一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，下向分层进路采矿井下采空区的充填过程，采用的设备包括位于地表全尾砂充填料浆制备系统和井下充填管路系统，充填采场料浆减压装置及压力检测和料浆流量调节阀，充填模袋；所述的采场料浆减压装置要满足对模袋灌装充填压力的可调节，采用的充填模袋要适应充填进路规格和较强的抗压和渗水能力。其布置形式可保证快速脱水和模袋充填的充分和上部及左右的充填体接触。其充填物料配比及控制参数，满足充填料浆的高浓度高流态特征，且具有较低的水泥添加量。本专利技术的一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，充填入采空区的料浆具有脱水快，早期强度高、充填体整体性好、管道输送稳定等特点，能有效利用全尾砂，充填成本低，利用全尾砂作为充填骨料的模袋式充填方法及充填料浆减压灌装的充填技术，可确保下向充填采矿中作为工作顶板的充填体达到技术标准的质量强度要求。并可达到有效利用全尾砂，减少尾砂废料向地表排放，减轻对环境的污染，大幅度降低充填成本费用的目的。附图说明图1为本专利技术的方法的工艺设备流程图。其图中：1为尾砂仓，2为水泥仓，3为细砂仓，4为定量给料机，5为搅拌电机，6为流量计，7为自动调节阀，8为搅拌机，9为流量计，10为浓度计，11调节阀，12为充填管道，13料压减压装置，14逆止阀，15为压力表，16为灌浆泵，17为模袋，18为待采区。具体实施方式一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，以矿山选矿全尾砂作为骨料，以硅酸盐水泥为胶结剂，配制成充填料浆，配制充填料浆时，水泥添加量为全尾砂重量的12%-15%，配制成的成充填料浆的固含重量浓度为70%～75%。；通过管道自流输送至井下采空区进行充填；其充填料浆是充入置于井下采空区、与井下采空区空间形状匹配的模袋中。本专利技术的一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，所述的模袋为中水模袋；所述充填料浆是从模袋底部的进料管充入模袋。实施例1一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法的操作步骤包括：（1）安装地表全尾砂充填料浆制备设备和井下充填管路；（2）将按充填进路规格设计制作合适的模袋，模袋采用无锡中水土工新材料有限公司生产的中水模袋，将模袋放置于井下采空区并固定；（3）启动搅拌槽，向搅拌槽内注水，当搅拌槽内的水至搅拌叶轮上端的料位后，将全尾砂（或和粗砂比例混合）和水泥按给定量分别送入高浓度搅拌槽。（4）在充填料浆连续的制备输送的过程中，按仪表显示的充填料浆浓度值，通过供水装置向搅拌槽内供水的调整，其中水泥添加量为全尾砂（或和粗砂比例混合）的12%。使搅拌槽中形成重量浓度为70%的全尾砂充填料浆；（5）全尾砂充填料浆至充填采场时，操作充填料浆减压装置，控制料浆灌装流量，通过充填料浆灌装管对充填进路内的充填模袋进行灌装充填。模袋灌装要确保充满并和周围进路紧密结合。（6）充填进路内的充填模袋灌装充填完成后，先启动水清洗装置清洗输送管道，再启动高压风输送装置，对输送管道进行风水联合清洗，直至将输送管道清洗干净。（7）对充填进路内的充填模袋灌装充填时，模袋渗出的清水利用渣浆泵进行及时排出，确保充填采场环境及充填体的养护。实施例2一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法的操作步骤包括：（1）安装地表全尾砂充填料浆制备设备和井下充填管路；（2）将按充填进路规格设计制作合适的模袋，模袋采用无锡中水土工新材料有限公司生产的中水模袋，将模袋放置于井下采空区并固定；（3）启动搅拌槽，向搅拌槽内注水，当搅拌槽内的水至搅拌叶轮上端的料位后，将全尾砂（或和粗砂比例混合）和水泥按给定量分别送入高浓度搅拌槽。（4）在充填料浆连续的制备输送的过程中，按仪表显示的充填料浆浓度值，通过供水装置向搅拌槽内供水的调整，其中水泥添加量为全尾砂（或和粗砂比例混合）15%。使搅拌槽中形成重量浓度为75%的全尾砂充填料浆；（5）全尾砂充填料浆至充填采场时，操作充填料浆减压装置，控制料浆灌装流量，通过充填料浆灌装管对充填进路内的充填模袋进行灌装充填。模袋灌装要确保充满并和周围进路紧密结合。（6）充填进路内的充填模袋灌装充填完成后，先启动水清洗装置清洗输送管道，再启动高压风输送装置，对输送管道进行风水联合清洗，直至将输送管道清洗干净。（7）对充填进路内的充填模袋灌装充填时，模袋渗出的清水利用渣浆泵进行及时排出，确保充填采场环境及充填体的养护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，其特征在于以矿山选矿全尾砂作为骨料，以硅酸盐水泥为胶结剂，配制成充填料浆，通过管道自流输送至井下采空区进行充填。

【技术特征摘要】
1.一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，其特征在于以矿山选矿全尾砂作为骨料，以硅酸盐水泥为胶结剂，配制成充填料浆，通过管道自流输送至井下采空区进行充填。2.根据权利要求1所述的一种下向分层进路采矿井下采空区的充填方法，其特征在于配制成充填料浆时，水泥添加量为全尾砂重量的12%-15%，配制成的成充填料浆的固含重量浓度为70%～75%。3.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志强，李尚勇，张超，莫亚斌，李维舟，田忠元，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62