专利汇可以提供无残留矿柱回采法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及二步法充填采矿。在原充填工艺不变和不增加 费用 的前提下,将混入原充填料中的 水 泥集中使用,增强局部强度,从而使充填体整体强度增至35kg/cm3以上,使二步采不留矿柱和将嵌入充填体内的 矿石 全部回收,提高回采率6-10%,并且避免了出矿过程中的尾砂混入。,下面是无残留矿柱回采法专利的具体信息内容。
目前所采用的充填采矿法中,所有矿山都用尾砂加水泥混 合为充填料,充填到采空的矿房中,由于泵站设在地表,受输送 条件的限制,泥浆浓度一般控制在50%--70%,否则输送管道易 堵塞,加上每次充填结束洗刷管路,尾砂中的水量还会增加,在 这种浓度下,尾砂和水泥发生离析现象,水泥基本上是悬浮在 充填体的表层,由于水量过大,水份沥干时间长,水泥不凝固, 而充填体的中下部没有水泥成份又不凝固,因而充填体整体强 度很低,为了保证二步采时充填体不致于流向矿房,有的矿山 在一步采的矿房壁上喷射30--50公分厚的水泥再充填尾砂,以 增加充填体的强度,然而在二步采时,由于喷射的混凝土达不 到要求的强度和受爆破震动的影响,还需留下一定量的矿柱加 以补充矿房壁强度。矿石损失率一般在5%左右,另外由于充填 体表面的水泥凝固不好,所以在采下一分层时,有部分矿石嵌 入充填体内,出矿时不能完全回收,损失率在3%左右。
为了解决上述问题,有的矿山有用高铝水泥代替普通水 泥搅入充填料的例子,但由于成本高,浓度不合理,并且强度也 只能达到10Kg/Cm3左右,与实际所需强度差距很大,而难以推 广。
本发明就是针对以上存在的问题而提出的一种无残留矿 柱回采法,本方法能充分增强充填体强度,二步采时不留矿柱, 使原采矿法中损失的矿柱能够全部回采,并能使落矿过程中嵌 入充填体内的矿石全部回收和避免出矿过程中充填料混入矿 石内,造成矿石贫化。
本发明的具体方案为:采用二步法充填采矿,当一个分层 采空后,向前一分层的采空区充填尾砂,然后将水泥直接注入 充填体边缘或灌注混凝土,而形成混凝土墙,再在充填体表面 加注一层混凝土。
本发明也可先放置模板,向模板内充填尾砂,模板外浇注 混凝土,撤出模板后在充填体表面加注混凝土。
本方法的混凝土采用尾砂,还可在水泥中加入适量的速凝 剂。
本方法灌注混凝土的灌注器,包括胶管、连接盘和灌注管, 灌注管上有灌注孔。
本发明在不增加费用和原充填工艺不变的前提下,将混入 原充填料的水泥集中使用,增强局部强度,解决了原充填料中 水泥离析现象,从而使充填体整体强度增至35kg/cm3,最大可 达100kg/cm3,使二步采不留矿柱和将嵌入充填体内的矿石 基本回收,提高回采率6--10%,并且避免了出矿过程中的尾砂 混入。
本发明的图1表示了分层开采和充填尾砂的情形。图中(1) 为一步采矿房。(1′)为一步采充填体、(2)为二步采矿房、(2′) 为二步采矿房和充填体、(3)为一步采矿房的未采层、(4)为 采空层(5)为分层充填体、(6)为尾砂、(7)为表层混凝土、 (8)为混凝土墙、(9)为二步采表层混凝土。
图2为混凝土灌注器示意,包括胶管(11),连接盘(12),灌注 器(13)和灌注孔(14)。
本发明在一步采矿房(1)内分层开采,当一个分层采空后, 形成采空区(4),再向前一分层的采空区充填尾砂和混凝土即 为充填体(5),然后再开采下一分层--未采区(3)。本方法充填 尾砂(6)时,将原来加在充填料中的水泥按要求水分混成浆状, 采用特制的灌注器直接进入矿房边缘,形成一道坚固的混凝 土墙(8),并在表面加注混凝土(7),再开采未采区(3),开采完 后,再向采空区(4)充填尾砂和灌注混凝土,这样分层操作至矿 房顶部,即成为一个多层的箱式整体,形成强度足够高的一步 采充填体(1′),充填体混凝土墙完全能够承受采矿和爆破的震 动,使二步采时不用留矿柱,使矿石回采率达到95%以上。
本发明在充填尾砂时,还可以支上模板,模板与矿房的边 缘有一定量的空间,向模板内充填尾砂,在模板外加注混凝土, 待尾砂水分基本沥干后,边加注混凝土边撤下模板,最后在 表面加注一层混凝土,再进行下一分层的开采和充填,直至矿 房顶部。
为了降低成本还可以在充填尾砂后用人工沿矿房边缘挖 出一定宽度的空间,再浇注混凝土,而形成混凝土墙的方法。
本发明在二步采矿房(2)的采空区,用相同的方法分层充 填,所不同的是不用向尾砂中灌注混凝土,只加注表层混凝土 (9)。表层混凝土(7)(9)的强度足以承受出矿机械的运行,消除 了矿石嵌入充填体内,这样既降低了落矿过程中的矿石损失, 又减少了出矿过程中的尾砂混入。
本发明在充填尾砂后灌注混凝土时,采用专用灌注器(如 图2示)。灌注器包括胶管(11)。连接盘(12)和灌注管(13)。灌 注管有多个灌注孔(14),胶管与泥浆泵的输送管连接。
本发明混凝土所用的砂子,采用尾砂,这样可就近在坑道 内搅拌混凝土,降低了费用,增加施工进度,又增加了混凝土的 韧性。
本发明在充填采空区时,可根据采空区的高度分1次,2次 或3次充填。
为了在施工过程中增加工程进度,增加混凝土的强度,可 在水泥中加入适量的速凝剂。
实施例1:在一步采矿房(1)内分层开采,当一个分层采空 后形成采空区(4)。再向前一分层的采空区充填尾砂(6),并用 灌注器边缘灌注混凝土,形成混凝土墙(8),再在表面加注一 层混凝土(7)。
实施例2:在采空区支上模板,模板与采空区有一定量的空 间,一般为30--50cm,向模板内充填尾砂,在模板外人工灌注混 凝土,待尾砂水分基本沥干后,边灌注混凝土边抽出模板,再在 表面加注一层混凝土。
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