用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法技术

本发明专利技术提供了一种用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法，涉及充填采矿技术领域。本发明专利技术提供的方法包括：采用进路回采的方式自下而上对采场进行回采；在回采完成后形成的采空区内架设充填管路；将充填管路沿长度方向平均划分为若干个分段，并在每个分段的充填管路中开设泄流孔；每个分段中泄流孔的孔径及数量根据流量公式进行计算，计算原则为：使每个分段的设计泄流量相等；在采场入口处设置密闭墙进行密闭，随后开始充填作业，使充填料浆进入所述充填管路中，并通过泄流孔进入采空区内，待充填接顶后，完成采场充填。通过上述方式，本发明专利技术能够在进路回采后的充填过程中，使充填管路各分段的泄流量保持一致，从而提高采场充填接顶率。场充填接顶率。场充填接顶率。

【技术实现步骤摘要】
用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法


[0001]本专利技术涉及充填采矿
，尤其涉及一种用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法。

技术介绍

[0002]进路式充填采矿法作为地下金属矿山的常用开采方法，能够适用于不同类型的矿体及开采环境，有利于全面提升回采率，缩短采空区暴露时间，具有安全、高效的优势。
[0003]目前，地下金属矿山在进路式采矿采场中进行充填作业时，充填管道通常通过单管末端自然出流的方式进行下料。这种方式使充填料浆集中下落，不能消除水力瞬变流、空泡溃灭引起的管道振动和破坏作用，还会对采区浆体有一定的冲击扰动作用。更主要的是，在采场进路的充填作业中采用单点下料的方式进行充填，会在充填体表面形成一定的自流坡度，进而导致充填接顶率降低，影响进路的稳定。
[0004]公开号为CN114046176A的专利提供了一种进路采场充填接顶装置及充填接顶方法，该专利通过将三根长度不同的充填支管的进料口分别布设于进路的进口端、中部和尾部，下料时通过切换闸阀的开关调节浆料的流向，实现多管多点同时下料或多管多点分步下料，确保充填接顶效果。与常规的单管单点下料方式相比，该专利中提供的多管多点下料方式虽然能够在一定程度上提高充填接顶率，但由于不同的充填支管中流出的料浆的流量并不相同，将导致进路中不同位置的充填速率不一致，影响了充填体的均匀性；且多管下料的方式会增大管道布设的成本与难度，不便于实际应用。
[0005]有鉴于此，有必要设计一种改进的用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法，以简便的操作方式和较低的成本安全高效地提高采场的充填接顶率。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法，包括如下步骤：S1、采用进路回采的方式自下而上对采场进行回采；S2、在回采完成后形成的采空区内，沿采场长度方向在所述采空区的顶板上架设充填管路；S3、将所述充填管路沿长度方向平均划分为若干个分段，并在每个分段的充填管路中开设泄流孔；每个分段中所述泄流孔的孔径及数量根据流量公式进行计算，计算原则为：使每个分段的设计泄流量相等；S4、在采场入口处设置密闭墙进行密闭，随后开始充填作业，使充填料浆进入所述充填管路中，并通过所述泄流孔进入所述采空区内，待充填接顶后，完成采场充填。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S3中，每个分段中所述泄流孔的孔径及数量按照如下步骤进行计算：S31、通过水力计算确定该分段的设计泄流量和平均工作水头：
[0009]其中，N为分段的个数；Q
i
为第i个分段的设计泄流量；Q为充填管路的输入流量；H
i
为第i个分段的平均工作水头；h
i
为第i个分段的管首工作水头，h
fi
为第i个分段的水头损失；S32、根据步骤S31得到的所述设计泄流量和所述平均工作水头计算该分段的总泄流孔面积：
[0010]其中，S
i
为第i个分段的总泄流孔面积；μ为流量系数；g为重力加速度；S33、确定单个泄流孔的孔径，并根据所述总泄流孔面积计算泄流孔的数量。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S33中，所述单个泄流孔的孔径为2~4cm。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S33中，当所述总泄流孔面积＜20cm2时，所述单个泄流孔的孔径为2cm；当所述总泄流孔面积为20~100cm2时，所述单个泄流孔的孔径为3~4cm；当所述总泄流孔面积＞100cm2时，所述单个泄流孔的孔径为4cm。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S3中，所述泄流孔开设于所述充填管路的底部。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S4中，所述充填作业时，每当充填至预定高度时，需要先静置预定时间，然后再进行下次充填。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述预定高度为1m，所述预定时间为8h以上。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述采场的长度为20~60m，所述采场的高度＜6m。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述每个分段的长度为10m。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述充填管路的外径为110mm，内径为90mm。
[0019]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法，在进路回采后进行充填时，通过在充填管路的底部开设泄流孔，实现了单管多点下料。在开设泄流孔的过程中，本专利技术通过将充填管路划分为多个分段，并根据每个分段中泄流量相等的原则设计各分段中的泄流孔的孔径和数量，从而使最终形成的充填管路中不同分段的泄流量基本保持相同，能够有效提高采场充填接顶率。
[0020]2、本专利技术提供的用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法实际操作简便、安全高效，成本低廉。与传统的单管单点下料工艺相比，本专利技术提供的方法引起的管道振动和破坏作用明显降低，对采场充填料浆的冲击较小，自留坡度降低，充填接顶率显著提高，可以广泛应用于地下金属矿山进路式采矿采场充填。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提供的充填采矿方法中采场内的主体结构示意图。
[0022]图2为实施例1中充填管路的整体结构示意图。
[0023]图3为实施例1中充填管路的截面示意图。
[0024]图4为实施例1中充填管路底部的结构示意图。
[0025]附图标记：1
‑
采空区；2
‑
充填管路；21
‑
泄流孔；3
‑
密闭墙；4
‑
充填料浆。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0027]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0028]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0029]本专利技术提供了一种用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法，其采场内的主体结构示意图如图1所示，采矿方法具体包括如下步骤：S1、采用进路回采的方式自下而上对采场进行回采；S2、在回采完成后形成的采空区1内，沿采场长度方向在所述采空区1的顶板上架设充填管路2；S3、将所述充填管路2沿长度方向平均划分为若干个分段，并在每个分段的充填管路2中开设泄流孔21；每个分段中所述泄流孔21的孔径及数量根据流量公式进行计算，计算原则为：使每个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、采用进路回采的方式自下而上对采场进行回采；S2、在回采完成后形成的采空区内，沿采场长度方向在所述采空区的顶板上架设充填管路；S3、将所述充填管路沿长度方向平均划分为若干个分段，并在每个分段的充填管路中开设泄流孔；每个分段中所述泄流孔的孔径及数量根据流量公式进行计算，计算原则为：使每个分段的设计泄流量相等；S4、在采场入口处设置密闭墙进行密闭，随后开始充填作业，使充填料浆进入所述充填管路中，并通过所述泄流孔进入所述采空区内，待充填接顶后，完成采场充填。2.根据权利要求1所述的用于提高进路采矿充填接顶率的充填采矿方法，其特征在于：在步骤S3中，每个分段中所述泄流孔的孔径及数量按照如下步骤进行计算：S31、通过水力计算确定该分段的设计泄流量和平均工作水头：；其中，N为分段的个数；Q
i
为第i个分段的设计泄流量；Q为充填管路的输入流量；H
i
为第i个分段的平均工作水头；h
i
为第i个分段的管首工作水头，h
fi
为第i个分段的水头损失；S32、根据步骤S31得到的所述设计泄流量和所述平均工作水头计算该分段的总泄流孔面积：；其中，S
i
为第i个分段的总泄流孔面积；μ为流量系数；g为重力加速度；S33、确定单个泄流孔的孔径，并根据所述总泄流孔面...

【专利技术属性】
技术研发人员：程文文，侯俊，赵龙，
申请(专利权)人：长春黄金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：