【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿山充填，尤其涉及一种下向进路采矿法的充填接顶方法。
技术介绍
1、进路充填采矿法因其采场暴露面积小、回采作业安全、资源回收率高等优势，被广泛应用于破碎岩体的地下金属和非金属矿山开采。采空区充填接顶是增强顶板稳定性、降低应力扰动、保障采场持续开采的必要前提。进路法采场的尺寸往往较小，充填过程相对简单，大致为“底板铺设钢筋网-构筑充填挡墙-接入充填管道-送料充填”，通常在构筑充填挡墙前，先将充填管道用挂钩悬吊于顶板下方、并穿过充填挡墙上设置的预留孔、与充填挡墙外部的充填管道连接，然后封闭采空区进行充填。传统的充填方式是在采场的两端均设置充填挡墙并架设充填管道，两端的两根充填管道均从其穿过的充填挡墙延伸至采场中部，先将采场中部充填接顶，再将充填管道不断向两侧抽出，逐步进行两侧的充填，即从采场中间向两端进行后退式充填，直至整个采空区充填接顶。该充填方式的不足之处在于：(1)由于充填管道无法实现与采空区顶板的无缝接触，且为了确保充填管路能够稳定悬挂于顶板处，所采用的充填泵的压力受到限制，从而使得充填膏体难以实现与顶板完全接顶，进而在采空区顶部产生空顶现象；(2)由于充填过程是随着充填管路向两侧抽出实现的，充填过的区域即使出现空顶也无法进行二次充填，使得充填体的顶部凹凸不平，进一步影响接顶效果。
2、为了能够进行多次充填，申请公布号为cn114046176a的专利公开了一种进路采场充填接顶装置及充填接顶方法，进路采场包括运输巷道、与运输巷道相连接的进路及设置于进路进口端的充填挡墙，该充填接顶装置包括设置于运输巷道
3、有鉴于此，有必要设计一种改进的下向进路采矿法的充填接顶方法，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种下向进路采矿法的充填接顶方法，通过在每个分层的采空区设置u形充填井模板和充填管路下延通道，借助上分层设置的u形充填井模板和充填管路下延通道为下分层的采空区进行充填，且通过上分层的充填管路下延通道和下分层的充填预留口固定充填管，突破了充填管由同分层充填挡墙自下而上进入采空区充填的传统思路，巧妙地改变了充填管的架设方式，在特定管道架设方式和充填泵的相互协同作用下，可实现充填过程的精细化控制，显著提高了接顶质量，最大程度实现采空区充填接顶。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种下向进路采矿法的充填接顶方法，包括如下步骤：
3、s1.将矿体从上到下划分成若干个中段，中段从上到下划分成若干个分段，分段从上到下划分成若干个分层，分层内划分成若干个进路进行开采；
4、s2.将位于最上方的第一分层的进路开采完毕形成第一采空区，在所述第一采空区顶板处架设第一u形充填井模板，并在所述第一采空区中设置若干个沿竖直方向的第一充填管路下延通道，所述第一充填管路下延通道下端紧贴所述第一采空区的底板，上端穿过所述第一u形充填井模板；在所述第一采空区顶板处分别从沿采场走向的两端向中间设置两根充填管；在所述第一采空区的两端设置充填挡墙并预留出所述第一u形充填井模板两端的空间；通过两根所述充填管实现所述第一采空区的充填，所述第一u形充填井模板和所述第一充填管路下延通道的内部空间不充填；重复步骤s2将所述第一分层的所有进路开采并充填完毕；
5、s3.开采位于第一分层下方的第二分层，将第二分层的进路开采完毕形成第二采空区，按照步骤s2的方式在所述第二采空区内设置第二u形充填井模板、第二充填管路下延通道以及充填挡墙，并在所述第二u形充填井模板上开设若干个充填预留口，所述充填预留口与所述第二充填管路下延通道间隔设置；将两根所述充填管依次从所述第一u形充填井模板的两端穿过位于中间的相邻的两个所述第一充填管路下延通道，并延伸至所述第二u形充填井模板上设置的位于中间的相邻的两个所述充填预留口，对所述第二采空区的中间部位进行充填，接着采用后退式充填方式将两根所述充填管向两端分别移至相邻的充填预留口进行充填，直至将所述第二采空区充填完毕；将所述第一u形充填井模板和第一充填管路下延通道的内部空间进行充填；重复步骤s3将所述第二分层的所有进路开采并充填完毕；
6、s4.依次类推，从上到下依次开采并充填本分段下方的分层以及其他分段的所有分层，直至将矿体开采并充填完毕。
7、作为本专利技术的进一步改进，每个进路的宽度为3-5m；步骤s2中的所述第一u形充填井模板和步骤s3中的所述第二u形充填井模板的高度为0.5-1.5m，宽度为0.5-1.5m。
8、作为本专利技术的进一步改进，步骤s2中的所述第一充填管路下延通道和步骤s3中的所述第二充填管路下延通道错位设置；步骤s2中的所述第一充填管路下延通道和步骤s3中的所述充填预留口同轴设置。
9、作为本专利技术的进一步改进，步骤s3中，在充填所述第一u形充填井模板和所述第一充填管路下延通道的内部空间之前，通过所述充填预留口对所述第二采空区的充填接顶状态进行观测，若充填体发生沉降，再次对所述第二采空区的空顶区进行补充充填，直至所述第二采空区的充填完全密实接顶。
10、作为本专利技术的进一步改进，每个进路的长度为50m，所述第一采空区中的所述第一充填管路下延通道的数量均为4-6个。
11、作为本专利技术的进一步改进，步骤s2中，所述第一充填管路下延通道的上端与所述第一u形充填井模板的底部齐平；步骤s3中，所述第二充填管路下延通道的上端与所述第二u形充填井模板的底部齐平。
12、作为本专利技术的进一步改进，在充填采空区前，在所述采空区的底板上构筑人工假底。
13、作为本专利技术的进一步改进，所述第一采空区的所述人工假底悬吊于所述第一采空区的顶板和侧壁上；所述第二采空区的所述人工假底悬吊于所述第一采空区的所述人工假底和所述第二采空区的侧壁上。
14、作为本专利技术的进一步改进，所述第一u形充填井模板和第一充填管路下延通道的内部空间的充填采用后退式充填方式进行。
15、作为本专利技术的进一步改进，步骤s3中，在充填所述第一u形充填井模板之前，将所述第一u形充填井模板拆除形成管子道空间。
16、本专利技术的有益效果是：
17、(1)本专利技术提供的下向进路采矿法的充填接顶方法，通过在每个分层的采空区设置u形充填井模板和充填管路下延通道，借助上分层设置的u形充填井模板和充填管路下延通道为下分层的采空区进行充填，充填下分层时，充填管穿过上分层的充填管路下延通道伸入至下分层的充填预留口中的，而非传统的将充填管悬挂固定于采空区的顶板上方，这种新颖的充填管布设方式使得充填管固定的更为牢固；同时能够采用足够大的充填泵将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，每个进路的宽度为3-5m；步骤S2中的所述第一U形充填井模板和步骤S3中的所述第二U形充填井模板的高度为0.5-1.5m，宽度为0.5-1.5m。
3.根据权利要求1所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，步骤S2中的所述第一充填管路下延通道和步骤S3中的所述第二充填管路下延通道错位设置；步骤S2中的所述第一充填管路下延通道和步骤S3中的所述充填预留口同轴设置。
4.根据权利要求1所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，步骤S3中，在充填所述第一U形充填井模板和所述第一充填管路下延通道的内部空间之前，通过所述充填预留口对所述第二采空区的充填接顶状态进行观测，若充填体发生沉降，再次对所述第二采空区的空顶区进行补充充填，直至所述第二采空区的充填完全密实接顶。
5.根据权利要求3所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，每个进路的长度为50m，所述第一采空区中的所述第一充填管路下延通道的
6.根据权利要求1所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，步骤S2中，所述第一充填管路下延通道的上端与所述第一U形充填井模板的底部齐平；步骤S3中，所述第二充填管路下延通道的上端与所述第二U形充填井模板的底部齐平。
7.根据权利要求1所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，在充填采空区前，在所述采空区的底板上构筑人工假底。
8.根据权利要求7所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，所述第一采空区的所述人工假底悬吊于所述第一采空区的顶板和侧壁上；所述第二采空区的所述人工假底悬吊于所述第一采空区的所述人工假底和所述第二采空区的侧壁上。
9.根据权利要求1所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，所述第一U形充填井模板和第一充填管路下延通道的内部空间的充填采用后退式充填方式进行。
10.根据权利要求1所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，步骤S3中，在充填所述第一U形充填井模板之前，将所述第一U形充填井模板拆除形成管子道空间。
...【技术特征摘要】
1.一种下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，每个进路的宽度为3-5m；步骤s2中的所述第一u形充填井模板和步骤s3中的所述第二u形充填井模板的高度为0.5-1.5m，宽度为0.5-1.5m。
3.根据权利要求1所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，步骤s2中的所述第一充填管路下延通道和步骤s3中的所述第二充填管路下延通道错位设置；步骤s2中的所述第一充填管路下延通道和步骤s3中的所述充填预留口同轴设置。
4.根据权利要求1所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，步骤s3中，在充填所述第一u形充填井模板和所述第一充填管路下延通道的内部空间之前，通过所述充填预留口对所述第二采空区的充填接顶状态进行观测，若充填体发生沉降，再次对所述第二采空区的空顶区进行补充充填，直至所述第二采空区的充填完全密实接顶。
5.根据权利要求3所述的下向进路采矿法的充填接顶方法，其特征在于，每个进路的长度为50m，所述第一采空区中的所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，刘畅，何环莎，江飞飞，郭泽洋，吕冠颖，杨柱，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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