预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统，该系统将采场自下而上分成若干个矿段，并将任意一个矿段自下而上分成若干个矿层，采用自下而上的高分层逐层回采，并在矿层回采完成后对矿层进行充填，当连续回采3至4层矿层后，对完成回采的最上层的矿层顶板采用长锚索作为支护。通过上述方式，本实用新型专利技术结合传统的上向分层充填法和分段充填法，将“单分层”高度变成“高分层(双分层高度)”，减少了整体的支护费用和工程量，提高采场的生产能力，并加快生产效率，缩短采场的作业循环时间。业循环时间。业循环时间。

【技术实现步骤摘要】
预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统


[0001]本技术涉及地下矿山采矿
，特别是涉及一种预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统。

技术介绍

[0002]在采矿领域中，特别是对于二步骤间柱采场这种开采条件复杂的矿体。二步骤采场回采时两侧为充填体，同时，二步骤采场受一步骤采场内充填体泌水、充填体强度不足等影响。一步骤采场的充填体强度不足以支撑整个二步骤采场的稳定性，导致二步骤采场回采安全条件极差。即由于一步骤采场充填体质量不达标，出现充填体垮塌现象，导致一步骤充填体无法满足二步骤的回采要求。目前传统的采矿方法较难适应这种矿体开采。
[0003]现有技术提供了一种破碎矿体夹层的分层分段组合开采方法，该采矿方法沿破碎矿体夹层走向依次划分盘区、盘区间柱，在每个盘区内垂直走向依次划分一步骤矿房采场、二步骤矿柱采场。一步骤矿房采场水平方向由两个并行进路构成，竖直方向的进路数量由分段高度决定，采完即充，形成胶结充填体置换条柱。盘区内一步骤矿房采场采充完毕之后，转为二步骤矿柱采场回采，二步骤采场两侧为一步骤胶结充填体，二步骤矿柱采场采用长锚索预加固的下向平行深孔分段空场嗣后充填的高效采矿方法。这种方法虽然对二步骤矿柱采场采用长锚索预加固，并对其采用分段采矿充填的方法，在一定程度上提高了二步骤矿柱采场开采时的效率以及安全性，但是这种回采及充填的方式仍然采用传统的方式，其开采效率并没有得到本质上的提高，且充填体强度较差，给作业人员带来一定的安全隐患。
[0004]因此，设计一种结构简单、安全性较强、回采效率高、生产能力强的二步骤机械化上向高分层充填采矿系统就很有必要。

技术实现思路

[0005]为了克服上述问题，本技术提供了一种预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统，该系统将采场自下而上分成若干个矿段，并将任意一个矿段自下而上分成若干个矿层，采用自下而上的高分层逐层回采，并在矿层回采完成后对矿层进行充填，当连续回采3至4层矿层后，对完成回采的最上层的矿层顶板采用长锚索作为支护。从而结合传统的上向分层充填法和分段充填法，将“单分层”高度变成“高分层(双分层高度)”，减少了整体的支护费用和工程量，提高采场的生产能力，并加快生产效率，缩短采场的作业循环时间。
[0006]为实现上述的目的，本技术采用的技术方案是：
[0007]一种预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统，采用所述的预控顶留护壁式的二步骤机械化上向高分层充填采矿方法，包括并列设置的若干采场、设置于所述采场外周壁的矿壁、设置于所述采场顶端的顶板、以及设置于所述顶板顶端的长锚索预控顶支护；
[0008]任意一个所述采场包括自下而上分段设置的若干矿段，任意一个所述矿段包括自下而上分层设置的若干矿层，自下而上依次排列的三个相邻所述矿段构成一个采矿阶层。
[0009]进一步的，任意一个所述矿层包括下部充填区域、以及设置于所述下部充填区域的顶端的上部充填区域；所述下部充填区域用于充填低强度配比的胶结充填体，所述上部充填区域用于充填高强度配比的胶结充填体。
[0010]进一步的，位于最下方的所述采矿阶层的三个所述矿段的底端沿水平方向设置有下盘沿脉运输巷，所述下盘沿脉运输巷通过沿倾斜方向设置的采区斜坡道连通；位于最下方的三组所述下盘沿脉运输巷的远离矿区的一端通过沿竖直方向设置的溜井连通。
[0011]进一步的，位于所述采矿阶层的上下两端的所述下盘沿脉运输巷与所述采区斜坡道的连接位置处设置有中段运输巷，所述中段运输巷与所述下盘沿脉运输巷位于同一平面内，并彼此呈垂直状态设置；位于所述采矿阶层的中间位置处的所述下盘沿脉运输巷与所述采区斜坡道的连接位置处设置有分段运输巷，所述分段运输巷与所述下盘沿脉运输巷连通；所述矿层与所述中段运输巷以及所述分段运输巷之间设置有分层联络道。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0013]1.本技术的预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统，通过将采场自下而上分成若干个矿段，并将任意一个矿段自下而上分成若干个矿层，采用自下而上的高分层逐层回采，并在矿层回采完成后对矿层进行充填，当连续回采3至4层矿层后，对完成回采的最上层的矿层顶板采用长锚索作为支护。从而结合传统的上向分层充填法和分段充填法，将“单分层”高度变成“高分层 (双分层高度)”，减少了整体的支护费用和工程量，提高采场的生产能力，并加快生产效率，缩短采场的作业循环时间。
[0014]2.本技术的预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统，通过对采场留设相应厚度的矿壁来回采二步骤采场，从而维持二步骤采场的整体稳定性，同时减少一步骤采场充填体强度不足等影响。
[0015]3.本技术的预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统，通过采用长锚索作为预控顶的支护方式来加固顶板，以实现顶板的预控重构，构建高分层采场安全作业的顶板环境。
[0016]4.本技术的预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统，通过将同一矿层采用不同的充填体进行充填，降低充填成本，矿层的底部可采用低强度配比的充填体进行充填，矿层的上部采用高强度胶结充填体浇面作为铲运机工作的平台，构筑上向水平高分层充填的作业条件。
附图说明
[0017]图1是本技术的预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统的结构示意图；
[0018]图2是本技术的预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统的预控顶长锚索支护的布置示意图；
[0019]图3是图1中沿
Ⅱ‑Ⅱ
方向的剖视示意图；
[0020]图4是图1中沿
Ⅲ‑Ⅲ
方向的剖视示意图；
[0021]图5是本技术的预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填方法的流程示意图；
[0022]附图中各部件的标记如下：11、底柱；12、间柱；13、滤水井；14、水平炮孔；15、充填
回风井；16、长锚索；17、充填体；18、矿体；20、矿段；21、矿层；22、矿壁；23、中段运输巷；24、溜井；25、采区斜坡道；26、下盘沿脉运输巷；27、分段运输巷；28、分层联络道；29、采场联络道。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本技术所保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]如图1至3所示，一种预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统100，包括并列设置的若干采场、设置于采场外周壁的矿壁22、设置于采场顶端的顶板、以及设置于顶板顶端的长锚索16预控顶支护。矿壁22的厚度设置为2～3m，从而维持二步骤采场的整体稳定性，同时减少一步骤采场充填本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统，其特征在于，包括并列设置的若干采场、设置于所述采场外周壁的矿壁(22)、设置于所述采场顶端的顶板、以及设置于所述顶板顶端的长锚索(16)预控顶支护；任意一个所述采场包括自下而上分段设置的若干矿段(20)，任意一个所述矿段(20)包括自下而上分层设置的若干矿层(21)，自下而上依次排列的三个相邻所述矿段(20)构成一个采矿阶层。2.根据权利要求1所述的预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统，其特征在于，任意一个所述矿层(21)包括下部充填区域、以及设置于所述下部充填区域的顶端的上部充填区域；所述下部充填区域用于充填低强度配比的胶结充填体(17)，所述上部充填区域用于充填高强度配比的胶结充填体(17)。3.根据权利要求2所述的预控顶留护壁式的机械化上向高分层充填系统，其特征在于，位于最下方的所述采矿阶层的三个所述矿段(20...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟军，陈敏，龚永超，万孝衡，欧任泽，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：