一种嗣后充填采矿法全尾砂多点充填法制造技术

本发明专利技术公开了一种嗣后充填采矿法全尾砂多点充填法，具体方法为：S1:在矿房采空区上部一段安全距离间隔布置若干个充填平巷；S2:在充填平巷中向下设置若干组填充钻孔，每组填充钻孔至少包括3个以上充填钻孔，至少包括两侧的倾斜孔和竖直孔，充填钻孔孔底与采空区接触点均匀的分布在采空区长轴方向上；S3:在充填钻孔孔底采用球状药包爆破成喇叭口形状；S4:在充填钻孔中安装钻孔套管；S5：在充填钻孔内设置脱水管，脱水管经过采空区，伸出采空区底部的封堵挡墙外，将充填体中水由脱水管排出充填体外。本发明专利技术充填体强度均匀，强度高，充填接顶率高，脱水效率高，脱水管下放方便快捷，安全性好，脱水性能稳定。脱水性能稳定。脱水性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种嗣后充填采矿法全尾砂多点充填法


[0001]本专利技术涉及采矿
，尤其涉及一种嗣后充填采矿法的全尾砂多点充填法。

技术介绍

[0002]在矿山生产过程中，国家大力提倡绿色无废开采，充填采矿法在矿山开采中得到大量应用。接顶充填接顶将充填材料充填到尽可能靠近矿石或岩石顶板或假顶处。通常对采用上向分层充填采矿法开采时的最上面分层的采空区，对采用上向进路充填采矿法、下向分层充填采矿法和全面垂直分条充填采矿法开采时的各个分层和分条的采空区，均需进行充填接顶。充填接顶能使充填体对采空区顶板或假顶起支撑作用，防止这些顶板或假顶冒落或防止第二步骤回采矿石时，矿石体受到过大的地压。
[0003]充填材料沉缩率越小，接顶效果越好充填接顶方法有：a、人工接顶常用于上向水平分层充填采矿法。用人工接顶方法时，沿采场长度将最上面分层的需充填空间分成1~2m宽的条带，在条带交接处架设1m多高的模板，随着充填体的增高而加高模板。当充填到距顶板0.5m时，用浆砌块石或混凝土预制块将残余空间填满。这样接顶，质量好，但劳动强度大，劳动生产率低，木材消耗量大。
[0004]b、自流接顶常用于上向进路和下向进路充填采矿法以及全面垂直分条和壁式垂直分条充填采矿法。用自流接顶方法时需使进路具有能使充填材料自流的倾角。垂直分条充填采矿法是指将矿块沿矿体走向划分若干垂直分条，依次采掘各个分条，采完数个分条后就充填采空区的充填采矿法。
[0005]充填接顶率是采矿过程中必须要关注的问题，因此，必须要更加重视充填接顶这个技术性的问题，在各个方面综合提高充填接顶率，不断提升矿山采矿的质量和效果。
[0006]影响充填接顶的主要因素：（1）充填料沉降当胶结充填料浆充满井下空区后，由于充填料在固化过程中会产生沉降，即使进路完全充满，仍然无法全部接顶，依旧存在微小的缝隙;另一方面，充填料中的大部分水离析在充填体表面，同时存在于固体颗粒间空隙中的重力水通过渗透方式排出，这些水排出后，充填体还会沉降，原本密实的空间就会出现未接顶的空间。
[0007]（2）充填料浆的滤水速度充填料浆中含有大量水，这些水不但占据充填空间，阻碍充填接顶。此外，随着充填体厚度的增高，越到接顶顶部，充填滤水速度越慢，难度亦越大。滤水速度的快慢直接影响了充填接顶效果。
[0008]（3）充填料浆的浓度充填料浆浓度越低，料浆中含水越多，充填骨料离析分层情况越明显，充填接顶效果就越差。
[0009]（4）采矿方法采矿方法的选择直接决定了采后空区顶板的形状，当顶板形状很不规整，特别是
下料点不是最高点时，充填过程中充填料在下料点逐渐堆积，形成较大自然坡角，在堆顶堵塞下料口后，致使部分空区无法充满，产生空顶。
[0010]传统大阶段空场嗣后充填法的实施中，充填料浆下料点少，基本上为空区两端下料，充填料浆在空区中流动距离长，易产生离析现象，充填体强度难以保证，充填接顶率低。脱水管布置采用临近空区下放脱水管，脱水管下放条数少，将脱水管固定在空区顶板，存在脱水管下放安全隐患大，下放脱水管工作人员存在坠落空区危险，固定脱水管难度大，随着爆破坡顶振动，固定在顶板的脱水管易脱落，脱水效果不佳，充填体强度达不到设计要求，矿山安全生产存在极大的安全隐患。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是为了解决现有的嗣后充填采矿法充填体强度达不到设计要求的缺点，而提出的一种嗣后充填采矿法全尾砂多点充填法，保证充填体强度。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：S1:在矿房采空区上部一段安全距离间隔布置若干个充填平巷；S2:在充填平巷中向下设置若干组填充钻孔，每组填充钻孔至少包括3个以上充填钻孔，至少包括两侧的倾斜孔和竖直孔，充填钻孔孔底与采空区接触点均匀的分布在采空区长轴方向上；S3:在充填钻孔孔底采用球状药包爆破成喇叭口形状；S4:在充填钻孔中安装钻孔套管，所述充填钻孔套管安装在充填钻孔中，保护充填钻孔的完整性不被破坏，使充填料浆及脱水管下放更加顺畅；S5：在充填钻孔内设置脱水管，脱水管经过采空区，伸出采空区底部的封堵挡墙外，将充填体中水由脱水管排出充填体外。
[0013]作为上述技术方案的进一步描述：所述充填平巷位于矿房采空区上部20～40m，确保充填平巷安全。
[0014]作为上述技术方案的进一步描述：所述充填钻孔在充填平巷内施工，向下打竖直孔和倾斜孔，充填钻孔直径为165～255mm，倾斜孔倾角为40～50
°
，充填钻孔孔底距L=20～30m，且L<充填料浆流动度，靠近空区充填钻孔距离空区长轴边界10～15m。充填料浆流动度指充填下料口放料，料浆能流动的最远距离（类似于下料口为圆的中心，流动的最远距离为圆周，两个圆必须相交才可以，否则就出现了充填体充不满），如果下料口间距L大于流动度，那么两个下料口中间就没有了料浆。
[0015]作为上述技术方案的进一步描述：所述充填钻孔，充填钻孔孔底采用球状药包爆破出喇叭口，使充填下料点为空区最高点，保证充填接顶率。
[0016]作为上述技术方案的进一步描述：所述充填钻孔套管安装在充填钻孔中，保护充填钻孔的完整性不被破坏，使充填料浆及脱水管下放更加顺畅。
[0017]作为上述技术方案的进一步描述：钻孔套管上端设置有套管固定装置，套管固定装置包括4根钢筋，4根钢筋垂直焊接设置在钻孔套管外侧，通过套管固定装置将钻孔套管悬挂支撑设置在充填钻孔开孔处；并在钻孔套管中焊接挡片使钻孔套管分开为两个大小不同的区域，大区域作为充填料浆下料管，小区域下放脱水管。脱水管固定装置就是将脱水管固定住，使其不脱落，如果脱落就
失去了脱水效果。
[0018]作为上述技术方案的进一步描述：在充填套管小区域内下放脱水管经过采空区，延伸至空区底部，穿过封堵挡墙将充填体中水由脱水管排出充填体外。
[0019]作为上述技术方案的进一步描述：脱水管为耐磨PVC管，管壁有若干脱水孔。
[0020]作为上述技术方案的进一步描述：脱水管外包裹3～5层土工布。
[0021]作为上述技术方案的进一步描述：在下放脱水管后，在脱水管上端有脱水管固定装置，在脱水管及钻孔套管小区域中钻孔，通过钢筋穿过钻孔，实现脱水管固定装置功能。
[0022]作为上述技术方案的进一步描述：在下放脱水管后，脱水管末端伸出封堵挡墙0.3～0.6m。
[0023]作为上述技术方案的进一步描述：充填顺序为中间孔先下料，每班更换下料点，下料点逐步转向端部孔，如此循环。
[0024]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，设置了充填平巷，且充填平巷距离采空区顶板有一段安全距离，所有充填脱水作业人员均在充填平巷作业，避免工作人员在空区边缘作业，防止出现坠落事故造成人员伤亡。
[0025]2、本专利技术中，充填钻孔孔底为喇叭口形状，使充填下料点为空区最高点，保证充填接顶率。
[0026]3、本专利技术中，设置了充填钻孔套管，套管内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嗣后充填采矿法全尾砂多点充填法，其特征在于，具体方法为：S1:在矿房采空区上部一段安全距离间隔布置若干个充填平巷（1）；S2:在充填平巷中向下设置若干组填充钻孔，每组填充钻孔至少包括3个以上充填钻孔（2），至少包括两侧的倾斜孔和竖直孔，充填钻孔（2）孔底与采空区（4）接触点均匀的分布在采空区长轴方向上；S3:在充填钻孔（2）孔底采用球状药包爆破成喇叭口形状；S4:在充填钻孔（2）中安装钻孔套管（6），所述充填钻孔套管安装在充填钻孔中，保护充填钻孔的完整性不被破坏，使充填料浆及脱水管下放更加顺畅；S5：在充填钻孔（2）内设置脱水管（3），脱水管（3）经过采空区（4），伸出采空区（4）底部的封堵挡墙（5）外，将充填体中水由脱水管排出充填体外。2.如权利要求1所述的一种嗣后充填采矿法全尾砂多点充填法，其特征在于，所述充填平巷（1）位于矿房采空区（4）上部20～40m，确保充填平巷安全。3.如权利要求1所述的一种嗣后充填采矿法全尾砂多点充填法，其特征在于，充填钻孔（2）在充填平巷（1）内施工，向下打竖直孔和倾斜孔，充填钻孔直径为165～255mm，倾斜孔倾角为40～50
°
，充填钻孔孔底距L=20～30m，且L<充填料浆流动度，靠近采空区（4）充填钻孔距离采空区（4）长轴边界10～15m。4.如权利要求1所述的一种嗣后充填采矿法全尾砂多点充填法，其特征在于，充填钻孔孔底采用球状药包...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙长坤，翟会超，于永纯，董志富，方林，季现伟，许敏捷，罗正良，刘永文，张增庆，杨灿显，李凡，张兴红，
申请(专利权)人：云南黄金矿业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：