矿山采场底部充填体补强装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种矿山采场底部充填体补强装置及其使用方法，包括设置于失效充填体内的锚固装置和设置于锚固装置底部预先开设的作业空间内的支撑结构，锚固装置上的锚索与支撑结构连接在一起，支撑结构内设有凹槽结构；设置锚固装置的过程可使失效充填体变紧实，从而赋予失效充填体一定的支护能力，而支撑结构的设置不仅可对锚固装置的连接件进行固定，还可以对失效充填体部分进行封闭。上述过程中，可利用锚固装置对失效充填体的物理挤压作用以及支撑结构与锚固装置之间的支撑作用，共同实现矿山采场底部失效充填体的补强，使得失效充填体重新具备支护能力，有效支撑上覆充填体和上盘矿岩，确保充填采场和下部矿体的开采安全。全。全。

【技术实现步骤摘要】
矿山采场底部充填体补强装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及矿山充填体补强
，尤其涉及一种矿山采场底部充填体补强装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]地下矿山充填时，充填体强度与充填材料配比和水泥质量有很大关系。当充填材料配比失当和质量不佳时往往容易出现充填体胶结不牢、强度过低甚至没有强度的情况，此时充填体将失效难以支撑采场空区上覆充填体或矿岩而可能发生安全事故。尤其是对于厚大矿体采用分层充填法开采时，中段采场内的底部分层充填体是否有效对于矿体安全开采尤为重要，下部矿体将在其直接保护下开采作业，其是否具备支撑维稳能力将直接关系到下部矿体开采安全。因此，充填体失效尤其是厚大矿体中段采场底部分层的充填体失效成为地下矿山采用充填法生产时的一大安全隐患。
[0003]有鉴于此，有必要设计一种改进的矿山采场底部充填体补强装置及其使用方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种矿山采场底部充填体补强装置及其使用方法。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种矿山采场底部充填体补强装置，包括设置于失效充填体内的锚固装置和设置于所述锚固装置底部预先开设的作业空间内的支撑结构；所述锚固装置上的锚索与所述支撑结构连接在一起，所述锚固装置稳固后的状态为“V型”，所述支撑结构的内部设有凹槽结构。
[0006]优选的，所述锚固装置包括对称分布的第一钢板、第二钢板及连接所述第一钢板和所述第二钢板的连接件，且所述第一钢板和所述第二钢板之间能够开合。
[0007]优选的，所述第一钢板为四边形结构，所述第一钢板上靠近第二钢板的一侧的壁面上设有第一凹槽，所述第二钢板的相应位置设有能够与所述第一凹槽对合的第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽对合后形成圆形通道；所述第一钢板上相对的两个侧面为锋利的尖头面，且所述连接件设置在一个所述尖头面的一侧。
[0008]优选的，所述连接件包括连接所述第一钢板和所述第二钢板的铰链、设置于所述铰链上的用于套设所述锚索的连接杆，所述连接杆包括相互连接的铰链杆和六角螺杆，所述六角螺杆上设有通孔，所述通孔用于供将所述锚索连接至所述连接杆上的套环穿过。
[0009]优选的，所述支撑结构由内部填充有能够形成高强度充填体的充填料浆的盖合在一起的第一折型板和第二折型板组成，所述第一折型板为由若干第一板体和第二板体交错排布形成；所述第一折型板的长和宽不超过所述作业空间的长和宽。
[0010]优选的，所述凹槽结构由两个相邻的所述第一板体和位于两个所述第一板体之间的第二板体构成。
[0011]优选的，所述第一板体的两端靠近端部的位置分别开设有螺孔，以便连接所述第
一折型板和所述第二折型板；所述第二板体的一端边缘设有用于向支撑结构内部注入所述充填料浆的灌浆孔，所述第二板体的中部还设有两个并排的用于供所述锚索连接至所述支撑结构上的圆孔，且所述圆孔的直径不小于所述锚索的直径。
[0012]进一步地，本专利技术还提供了将所述的矿山采场底部充填体补强装置用于失效充填体补强的使用方法，包括如下步骤：
[0013]S1、在充填体失效的中段采场的运输通道附近，开凿具有一定容量的充填废料临时转存硐室；
[0014]S2、从原有的中段采场联络道进入采场底部失效充填体中，开凿用于设置支撑结构的作业空间；
[0015]S3、从所述作业空间中向所述采场底部失效充填体中水平插入锚固装置，插入至一定深度后反向拉动所述锚固装置上的锚索，同时，在所述作业空间的采场底部的充填体边界安设第一折型板，并使所述锚索依次穿过所述第一折型板上的两个圆孔，焊接后完成所述第一折型板的安装工作；然后，将第二折型板与所述第一折型板盖合并固定在一起；接着，从所述作业空间中向采场底部注入充填料浆，所述充填料浆通过所述第一折型板和所述第二折型板上设置的灌浆孔，进入到所述第一折型板和所述第二折型板之间的空间及所述作业空间的内部。
[0016]优选的，在步骤S3中，将所述锚固装置插入所述失效充填体的过程能够借助于撑杆进行，利用所述撑杆插入所述锚固装置的圆形通道内，以将所述锚固装置推至所述失效充填体中的对应位置；优选的，所述撑杆包括螺纹连接的首位杆和若干接杆，所述接杆两端分别设有内外螺纹，且所述撑杆的外径与第一钢板上的凹槽的内径相等。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]1、本专利技术提供的矿山采场底部充填体补强装置，包括设置于失效充填体内的锚固装置和设置于锚固装置底部预先开设的作业空间内的支撑结构，锚固装置上的锚索与支撑结构连接在一起，支撑结构内设有凹槽结构；在向失效充填体中安装锚固装置时，可利用锚固装置的板体挤压失效充填体，锚固装置在失效充填体的切削作用而展开，展开的过程中利用板体对失效充填体的作用可使失效充填体变紧实，从而赋予失效充填体一定的支护能力；另外，支撑结构的设置不仅可对锚固装置的连接件进行固定，还可以对失效充填体部分进行封闭，同时，支撑结构内凹槽结构的设置便于锚固装置的固定和支撑结构的安装，利用凹槽结构形成的孔结构在注入可形成高强度充填体的充填料浆后，可形成高强度点柱，赋予支撑结构高强度。上述过程中，可利用锚固装置对失效充填体的物理挤压作用以及支撑结构与锚固装置之间的支撑作用，共同实现矿山采场底部失效充填体的补强，使得失效充填体重新具备支护能力，有效支撑上覆充填体和上盘矿岩，确保充填采场和下部矿体的开采安全。
[0019]2、本专利技术提供的矿山采场底部充填体补强装置，通过在锚固装置的板体上设置锋利的尖头面，不仅便于将锚固装置安装至失效充填体内，且能够借助于尖头面与失效充填体之间的切削作用，使锚固装置展开，发挥锚固作用，同时，锚固装置展开的过程中，板体对失效充填体产生挤压，使失效充填体变紧密；通过将支撑结构设置成能够盖合在一起的第一折型板和第二折型板，并在第一折型板上分别设置螺孔、灌浆孔及圆孔，以利用圆孔连接锚固装置和支撑结构，利用灌浆孔向第一折型板和第二折型板之间的空间注入可形成高强
度充填体的充填料浆，利用螺孔连接第一折型板和第二折型板，采用上述设置方式，便于在实际施工过程中安装锚固装置和支撑结构。本专利技术提出的上述装置，充分利用现有的失效充填体的结构和组成特征，针对性在其内部设置补强装置，以赋予失效充填体强度，具有一定的工程应用价值。
附图说明
[0020]图1为在矿山采场底部设置本专利技术提供的充填体补强装置后的俯视图；
[0021]图2为在矿山采场底部设置本专利技术提供的充填体补强装置后的左视图；
[0022]图3为图1中的锚固装置的结构示意图；
[0023]图4为图1中的支撑结构的第一折型板的结构示意图；
[0024]图5为图4中的第一折型板和第一折型板盖合之后的结构示意图；
[0025]图6为应用本专利技术提供的充填体补强装置时需要使用的撑杆的结构示意图；
[0026]附图标记如下：
[0027]10、失效充填体；11、充填废料临时转存硐室；20、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿山采场底部充填体补强装置，其特征在于，包括设置于失效充填体内的锚固装置和设置于所述锚固装置底部预先开设的作业空间内的支撑结构；所述锚固装置上的锚索与所述支撑结构连接在一起，所述锚固装置稳固后的状态为“V型”，所述支撑结构的内部设有凹槽结构。2.根据权利要求1所述的矿山采场底部充填体补强装置，其特征在于，所述锚固装置包括对称分布的第一钢板、第二钢板及连接所述第一钢板和所述第二钢板的连接件，且所述第一钢板和所述第二钢板之间能够开合。3.根据权利要求2所述的矿山采场底部充填体补强装置，其特征在于，所述第一钢板为四边形结构，所述第一钢板上靠近第二钢板的一侧的壁面上设有第一凹槽，所述第二钢板的相应位置设有能够与所述第一凹槽对合的第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽对合后形成圆形通道；所述第一钢板上相对的两个侧面为锋利的尖头面，且所述连接件设置在一个所述尖头面的一侧。4.根据权利要求3所述的矿山采场底部充填体补强装置，其特征在于，所述连接件包括连接所述第一钢板和所述第二钢板的铰链、设置于所述铰链上的用于套设所述锚索的连接杆，所述连接杆包括相互连接的铰链杆和六角螺杆，所述六角螺杆上设有通孔，所述通孔用于供将所述锚索连接至所述连接杆上的套环穿过。5.根据权利要求1所述的矿山采场底部充填体补强装置，其特征在于，所述支撑结构由内部填充有能够形成高强度充填体的充填料浆的盖合在一起的第一折型板和第二折型板组成，所述第一折型板为由若干第一板体和第二板体交错排布形成；所述第一折型板的长和宽不超过所述作业空间的长和宽。6.根据权利要求5所述的矿山采场底部充填体补强装置，其特征在于，所述凹槽结构由两个相邻的所述第一板体和位于两个所述第一板体之间的第二板体构成。7.根据权利要求6所述的矿山采场底部充填体...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳小胜，吕彧，王卫军，张立亚，彭刚，李豪，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：