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一种采用胶结充填法作业时预留充填道的方法

阅读：501发布：2021-06-23

专利汇可以提供一种采用胶结充填法作业时预留充填道的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及采用胶结充填法作业时预留充填道的方法，对上层中进路回采完毕后，在该进路中确定用于下分层进路充填的充填道位置；在该确定的充填道位置处砌筑两道板墙，板墙砌筑完毕后，向板墙间倒矿并使其充满空间，封闭顶部以形成一密闭空间；对该进路进行充填，通过该密闭空间与该进路等宽的小段充填道便预留成功；其余进路采用相同的方法预留出多个小段充填道，盘区所有进路回采结束后，该多个小段充填道连成整体从而预留出充填道；下层进路回采至上层所述充填道位置时，矿石落下后上方便形成充填道。采用该方法，不需要重新布置井巷工程，减少掘进工程量，降低了开采成本，同时也避免因不必要的开挖而引起的地下活动。，下面是一种采用胶结充填法作业时预留充填道的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种采用胶结充填法作业时预留充填道的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）对一个分层中至少一个进路回采完毕后，在该进路中确定用于下分层进路充填的充填道位置；
2）在该确定的充填道位置处沿与该进路走向垂直的方向砌筑两道板墙，板墙宽度与进路等宽，板墙砌筑完毕后，向板墙间倒入矿石并使其充满空间，封闭顶部以形成一密闭空间；
3）对该进路进行充填，由于该密闭空间的存在，使得与该进路等宽的小段充填道便预留成功；
4）与该进路前后相邻的其余进路，在相同位置，采用上述1)至3)的步骤，预留出其余进路的小段充填道，待盘区所有进路回采结束后，将每个小段充填道连成整体从而预留出整体式充填道；
其中：确定所述充填道位置是根据矿体厚度、走向和倾角确定的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两道板墙采用矿渣砖砌筑，板墙高度为2.2m，两道板墙之间间距为2m。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)与3)之间还包括如下步骤：向板墙间倒入矿石并使其充满空间后，人工顶部抹平；在顶部铺盖聚乙烯防水彩条布，确保整个顶部都被铺盖；在其所述防水彩条布上放置16#工字钢，间距1.3m至1.5m，工字钢之间通过Φ25cm圆钢分三道连接；工字钢上铺设规格1.2m×2.1m钢网并与工字钢固定，形成整体。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述防水彩条布沿所述顶部下垂所述板墙30cm至50cm。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述工字钢为16#工字钢。
6.一种采用胶结充填法进行作业时预留充填联络道的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）在一个分层中选择多个进路中与盘区通风人行井在一个平面上交叉的进路作为充填进路；
2）在所述充填进路中与相邻进路相同位置处预留充填道，预留充填道的方法依据权利要求1所述方法，进一步地，将充填进路中的充填道的、靠近通风人行井这一侧的板墙砌高至完全封闭充填进路，并在该板墙外侧墙角处砌筑一个加固该板墙的砌地段，从而将充填进路分隔成了两部分：靠近通风人行井的一部分和包含充填道的一部分；
3）然后，将包含充填道的这部分中除充填道这一密闭空间之外的外侧部分完全充填；
4）在充填进路与通风人行井正对接处，先砌筑一道所述通风人行井的、连接分层道尽头的尽头板墙至完全封闭；接着，沿与所述尽头板墙两端垂直方向，砌筑通风人行井的两道不完全封闭板墙，该正对接处的通风人行井的两道不完全封闭板墙的砌筑高度以不完全封闭充填进路、方便后期充填联络之用为准；进一步，采用充填体充填，直至达到正对接处的通风人行井的不完全封闭板墙的高度时停止充填；最后，相对于前述三道板墙，砌筑该通风人行井的第四道板墙，第四道板墙为通风人行井的外层板墙，砌筑高度直至将充填进路完全封闭；
5）由于所述的四道板墙中有两道是完全封闭，还有两道是不完全封闭，而且充填的高度等于不完全封闭板墙的高度，所以充填后此处会有位于充填体上部的预留空间形成，预留空间的长度和宽度则与这四道墙的两两之间的间距相同，预留空间的高度则是完全封闭与不完全封闭的板墙高度差；所述预留空间就使得充填联络道得以预留而成形。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若通风人行井与进路不交叉，则选取距通风人行井最近的进路作为充填进路。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，充填管从通风人行井经预留的所述充填联络道，再通过充填道布设进行进路充填。

说明书全文

一种采用胶结充填法作业时预留充填道的方法

[0001] 技术领域：

[0002] 本发明涉及采用下向胶结充填法进行采矿的领域，尤其涉及在下向胶结充填采矿法中预留充填道及充填联络道的方法。

[0003] 背景技术：

[0004] 下向胶结充填法采用自上而下分层回采及充填，充填作业需要在矿体或围岩中开挖巷道（即充填联络道及充填道）来布置充填管线，使充填料浆通过充填管线输送至进路采场。进路充填依靠其中布置充填小井，但充填小井因人工上掘尺寸规格难以控制，且随回采水平不断下降，矿体上下层会发生明显的位移，当原有的充填小井已不能够为下层回采服务时，需重新布设充填联络道及充填道，便于设计充填小井，架设充填管线。根据国内外经验，回采水平每下降15m～20m，就必须重新掘进充填联络道及充填道。因此对于下向胶结充填法，充填联络道及充填道设计至关重要，目前国内外采用下向胶结充填法的矿山，充填联络道及充填道施工普遍采用独立的掘进方式，充填联络道及充填道仅用于布设充填管线，且所需工程量大。因此如何设计既能够合理布设充填管线，满足进路充填需求，又不需重新掘进巷道，减少掘进工程量，是采用下向胶结充填法矿山需要解决的关键技术难题。

[0005] 发明内容：

[0006] 本发明通过开采结束后进路充填作业前，预先设计下分层充填道及充填联络道，通过简易的施工方法，在回采及进路充填过程中预留充填联络道及充填道。本发明能够避免大量的掘进工作及对矿体围岩的破坏，也能使充填道能够随进路回采、充填结束后，而自然形成，并使得生产不再因原有充填道管线架设困难而重新单独掘进充填道及充填联络道等大量的辅助工程。

[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的，一种采用胶结充填法作业时预留充填道的方法，其特征在于，包括如下步骤：

[0008] 1）对一个分层中至少一个进路回采完毕后，在该进路中确定用于下分层进路充填的充填道位置；

[0009] 2）在该确定的充填道位置处沿与该进路走向垂直的方向砌筑两道板墙，板墙宽度与进路等宽，板墙砌筑完毕后，向板墙间倒入矿石并使其充满空间，封闭顶部以形成一密闭空间；

[0010] 3）对该进路进行充填，由于该密闭空间的存在，使得与该进路等宽的小段充填道便预留成功。

[0011] 本发明还提供一种采用胶结充填法进行作业时预留充填联络道的方法，包括如下步骤：1）在一个分层中选择多个进路中与盘区通风人行井在一个平面上交叉的进路作为充填进路；

[0012] 2）在所述充填进路中与相邻进路相同位置处预留充填道，预留充填道的方法依据权利要求1所述方法，进一步地，将充填进路中的充填道的、靠近通风人行井这一侧的板墙砌高至完全封闭充填进路，并在该板墙外侧墙角处砌筑一个加固该板墙的砌地段，从而将充填进路分隔成了两部分：靠近通风人行井的一部分和包含充填道的一部分；

[0013] 3）然后，将包含充填道的这部分中除充填道这一密闭空间之外的外侧部分完全充填；

[0014] 4）在充填进路与通风人行井正对接处，先砌筑一道所述通风人行井的、连接分层道尽头的尽头板墙至完全封闭；接着，沿与所述尽头板墙两端垂直方向，砌筑通风人行井的两道不完全封闭板墙，该正对接处的通风人行井的两道不完全封闭板墙的砌筑高度以不完全封闭充填进路、方便后期充填联络之用为准；进一步，采用充填体充填，直至达到正对接处的通风人行井的不完全封闭板墙的高度时停止充填；最后，相对于前述三道板墙，砌筑该通风人行井的第四道板墙，第四道板墙为通风人行井的外层板墙，砌筑高度直至将充填进路完全封闭；

[0015] 5）由于所述的四道板墙中有两道是完全封闭，还有两道是不完全封闭，而且充填的高度等于不完全封闭板墙的高度，所以充填后此处会有位于充填体上部的预留空间形成，预留空间的长度和宽度则与这四道墙的两两之间的间距相同，预留空间的高度则是完全封闭与不完全封闭的板墙高度差；所述预留空间就使得充填联络道得以预留而成形。

[0016] 附图说明：

[0017] 图1是本发明一个具体实施例示意图；

[0018] 图2是图1中预留充填道放大图；

[0019] 图3是图2中A-A剖面图；

[0020] 图4是本发明充填联络道示意图；

[0021] 图5是本发明充填道预留示意图。

[0022] 其中，1-圆钢连接筋，2-工字钢，3-板墙，4-钢网，5-充填体，6-通风人行井，7-充填进路，8-砌地段，9-充填道，10-矿体边界。

[0023] 具体实施方式：

[0024] 下面结合附图对本发明进行详细地说明。

[0025] （1）充填道设计

[0026] 参看图1及图5，图1相当于一个分层的俯视图，图5示例了上中下三个分层。对上层中的进路中的矿产回采完毕后，在对该进路进行充填准备前预先在该进路中根据矿体厚度、走向、倾角等确定用于预留下分层进路充填的小段充填道9的位置；位置一旦确定，充填准备时，用矿渣砖在该位置处沿与该进路走向垂直的方向上砌筑起两道板墙3，板墙宽度与该进路等宽，板墙可以不喷浆，至于两道板墙的高度和间距例如是：板墙高度2.2m，两道板墙3之间间距2m，具体高度和间距依据工作需求而定，比如依据设备宽度、工作人员行走状态（直立行走或弯腰行走等）而定。本领域技术人员可以根据所述充填道9的功能将其布置充填管线和/或用于充填作业行人。

[0027] 待两道板墙3砌筑完毕后，向板墙3间倒入矿石并使其充满空间，封闭顶部以形成一密闭空间，人工顶部抹平，在顶部铺盖聚乙烯防水彩条布，确保整个顶部都被铺盖，并在铺盖时使其下垂所述板墙30cm～50cm。聚乙烯防水彩条布铺设完毕后，在其上放置16#工字钢2，间距1.3m～1.5m，工字钢2两端伸出板墙30cm，工字钢2之间通过Φ25cm圆钢1分三道连接。工字钢上铺设规格1.2m×2.1m钢网4并与工字钢2固定，形成整体。

[0028] 采用充填体5（例如，充填体可以是混凝土）对该进路进行充填，由于上述密闭空间的存在，那么，与该进路等宽的小段充填道便预留成功。实际应用中，下层进路回采至上层预留的所述位置时，矿石落下后上方则留出所需空间，露出充填道。本领域技术人员可以根据所述充填道9的功能将其布置充填管线和/或用于充填作业行人。

[0029] 进一步地，如果其余进路（比如与该进路前后相邻的其他进路）也采用相同的方法在同样位置预留出多个小段充填道9，如此一来，待盘区所有进路回采结束后，该多个小段充填道便能够由于同样位置这一基础而连成一个整体从而形成整体规模的预留的充填道。同上，本领域技术人员可以根据所述充填道的功能将其布置充填管线和/或用于充填作业行人。

[0030] （2）充填联络道设计

[0031] 参看图1，在一个分层中选择多个进路中与盘区通风人行井6在一个平面上交叉的进路作为充填进路7来构建充填联络道；若通风人行井6与进路不交叉，则选取距通风人行井最近的进路作为充填进路7来用于此处设计充填联络道。

[0032] 参看图4，图4中示例了上中下三个分层。充填进路确定后，首先在充填进路7中与相邻进路相同位置处设置充填道9，设置方法与前文“（1）充填道设计”的方法一致，依然是两道板墙和一个人工顶部。不过，在充填联络道设计中，还要进一步将充填进路7中的充填道9的靠近通风人行井6这一侧的板墙砌高至完全封闭充填进路7，并在该板墙外侧墙角处砌筑一个砌地段8（该砌地段8的作用后文叙述），这样便将充填进路7分隔成了靠近通风人行井的一部分和包含充填道9的一部分，然后将包含充填道9的这部分中除充填道9这一密闭空间之外的外侧部分（参见图示13）完全充填。

[0033] 在充填进路7与通风人行井6正对接处，先砌筑一道所述通风人行井的、连接分层道尽头的尽头板墙（参见图示11）至完全封闭（比如，为4m高）；接着，沿与所述尽头板墙两端垂直方向，砌筑通风人行井6的两道不完全封闭板墙，该正对接处的通风人行井6的两道不完全封闭板墙的砌筑高度以不完全封闭充填进路7、方便后期联络之用为准，例如也将此板墙砌筑2.2m高；进一步，采用充填体5充填，直至达到正对接处的通风人行井6的不完全封闭板墙的高度（比如，此处的2.2m）时停止充填——到此，已经披露了通风人行井处的三道板墙，尚缺最后一道墙用以围成一个口；然后，砌筑该通风人行井的第四道板墙直至将充填进路7完全封闭，所述第四道板墙即远离分层道尽头的、通风人行井四道板墙中的最后1道板墙，与“分层道尽头”定义相对的，称第四道板墙为通风人行井的外层板墙（参见图示12）。

[0034] 在一个分层与相邻分层（比如，该分层的下层）的转层完成后，由于上一段描述中所述的四道板墙中有两道是完全封闭（比如4m高），还有两道墙是不完全封闭（比如2.2m高），而且充填高度等于不完全封闭板墙的高度，所以充填后此处会有位于充填体上部的预留空间：以4m和2.2m为例的话，那么这个预留空间的高度就是4-2.2=1.8m高，预留空间的长度和宽度则与这四道墙的两两之间的间距相同。不难发现，这个预留空间就使得充填联络道得以预留而成形。后期应用中，充填管可以从通风人行井经预留的所述充填联络道，再通过充填道布设进行进路充填。

[0035] 对于上述砌地段8而言，其不仅用于加固充填道的靠近通风人行井6一侧的板墙，而且其还具备其他作用：参看图4，图4示例了上中下三个分层，当在下分层中采矿时，一旦图示充填道9处的矿石落下，施工人员则可以在下分层中、在保证充填道9不垮塌的前提下，破除充填道9的靠近通风人行井6这一侧的板墙的一部分，并进而破除砌地段8的部分以便连同下分层和其上的中分层。

[0036] 可理解地，板墙的砌筑高度可随进路的规格变化而变化；密闭空间的封顶可为各种形状，例如拱形、平面、三角形等；防水布可选用任何可行的材料；工字钢2及圆钢1，钢网4可为任意可能的规格；钢网与工字钢之间可通过各种可行的方式固定，例如焊接。

[0037] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是本领域的技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

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