本發(fā)明涉及礦山礦柱采礦技術(shù)領(lǐng)域,特別地,涉及一種連續(xù)分條袋式充填房柱法空區(qū)回采礦柱法。
背景技術(shù):
采用房柱法進(jìn)行礦山回采,為了支撐回采空間的頂板,空?qǐng)鰞?nèi)留規(guī)則的礦柱。根據(jù)調(diào)查,根據(jù)采礦技術(shù)條件,采用房柱法采礦法開采時(shí),一般所留礦柱礦量達(dá)到礦塊礦量的5~30%,當(dāng)?shù)V石價(jià)值不高時(shí),有的可達(dá)到40~60%。
礦產(chǎn)資源的特性是不可再生,隨著礦產(chǎn)資源的不斷開采,地質(zhì)儲(chǔ)量逐年減少。損失率極大,若不回收,將造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。為加大礦產(chǎn)資源的回采率,需要對(duì)原采礦過程中留設(shè)的礦柱進(jìn)行回采。
現(xiàn)有的房柱法礦柱回采方案主要有:抽采法、削柱法、人工支柱替換、全面充填嗣后回采、崩落法回采等。
抽采法:根據(jù)礦柱的分布情況,只對(duì)部分礦柱進(jìn)行回采。回采率一般為礦柱的10~50%,回采率低,回采在空區(qū)內(nèi)進(jìn)行,回采后空區(qū)頂板暴露面積急劇增大,安全性差。
削柱法:將礦柱削成腰形、倒錐形等形狀的礦柱。這種回采方法操作簡單,但回收率一般只有礦柱的20%~50%,現(xiàn)在作為一種單獨(dú)的礦柱回采方法已被淘汰。由于礦柱“瘦身”嚴(yán)重,穩(wěn)定變差,存在安全隱患。
人工支柱替換:在待回采礦柱周圍構(gòu)筑人工支柱支撐頂板,然后回采礦柱,人工支柱的構(gòu)筑成本高,構(gòu)筑工藝復(fù)雜,特別礦體厚度較大時(shí),構(gòu)筑難度大和成本高。
全面充填嗣后回采:首先對(duì)空區(qū)進(jìn)行充填,然后在充填體內(nèi)掘進(jìn)采切工程進(jìn)行礦柱回采。由于房柱法回采后的采場(chǎng)空區(qū)出口多,擋墻構(gòu)筑數(shù)量多,工程量大;采空區(qū)需全部進(jìn)行高強(qiáng)度充填,充填成本高;回采礦柱的過程需掘進(jìn)和倒運(yùn)大量的充填體,充填體內(nèi)巷道掘進(jìn)、支維護(hù)難度大。
整體來看,現(xiàn)有方案的回采安全性差、損失率大、回采工藝復(fù)雜、回采效率低和回采成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種連續(xù)分條袋式充填房柱法空區(qū)回采礦柱法,以解決現(xiàn)有的房柱法礦柱回采,安全性差、損失率大、回采工藝復(fù)雜、回采效率低和回采成本高的技術(shù)問題。
本發(fā)明提供一種連續(xù)分條袋式充填房柱法空區(qū)回采礦柱法,包括以下步驟:a、根據(jù)礦柱與空區(qū)情況,將空區(qū)劃分為空區(qū)條帶和包含多個(gè)礦柱的礦柱條帶;b、充填空區(qū)條帶;c、在礦柱條帶兩側(cè)的空區(qū)條帶均充填完畢后進(jìn)行礦柱條帶內(nèi)的礦柱回采;d、重復(fù)步驟b和步驟c,回采下一礦柱條帶;e、完成空區(qū)內(nèi)所有礦柱回采后,進(jìn)行礦柱條帶采后空區(qū)處理。
進(jìn)一步地,步驟a中的空區(qū)劃分,空區(qū)條帶與礦柱條帶相間排布且連續(xù)排布。礦柱為點(diǎn)柱、連續(xù)條帶柱、間柱、頂柱、底柱中的至少一種。礦柱條帶包括多個(gè)礦柱,空區(qū)條帶和礦柱條帶的外形為直線型、曲線型或多段線型組合式條帶,以使更多的礦柱位于同一礦柱條帶,以便回采和提高回采規(guī)模。
進(jìn)一步地,步驟b中的充填空區(qū)條帶,按照劃分的條帶,對(duì)空區(qū)條帶進(jìn)行袋式膠結(jié)充填,在空區(qū)條帶鋪設(shè)充填袋,向充填袋內(nèi)輸送充填料漿,以使充填袋得到充填并自動(dòng)全面接頂,在空區(qū)條帶形成充填支撐條帶;根據(jù)空區(qū)條帶和充填工藝,空區(qū)條帶的充填方法采用空區(qū)條帶全面充填法、空區(qū)條帶部分充填法、大跨距空區(qū)條帶再分條充填法中的至少一種。
進(jìn)一步地,空區(qū)條帶全面充填法具體為:充填時(shí)利用空區(qū)條帶兩側(cè)礦柱作為圍擋并形成中部的充填條帶;當(dāng)?shù)V柱間距<3m時(shí),在礦柱上打鋼筋錨桿,將網(wǎng)片固定在錨桿上;當(dāng)?shù)V柱間距≥3m時(shí),在礦柱之間加設(shè)支柱,以降低網(wǎng)片暴露跨度,在礦柱上打鋼筋錨桿,將網(wǎng)片固定在錨桿和支柱上;圍擋好網(wǎng)片后,沿充填條帶全長鋪設(shè)充填袋,通過兩側(cè)網(wǎng)片支撐充填袋。
進(jìn)一步地,空區(qū)條帶部分充填法具體為:將空區(qū)條帶劃分為兩側(cè)的預(yù)留空間和中部的充填條帶,在充填條帶兩側(cè)進(jìn)行圍擋;沿充填條帶邊界全長安設(shè)支撐支柱,支柱安裝規(guī)格為0.2m/根~2m/根,在支柱內(nèi)側(cè)固定網(wǎng)片;圍擋好網(wǎng)片后,沿充填條帶全長鋪設(shè)充填袋,通過兩側(cè)網(wǎng)片支撐充填袋。
進(jìn)一步地,大跨距空區(qū)條帶再分條充填法具體為:將空區(qū)條帶劃分為中部的中空條帶和兩側(cè)的充填條帶;充填條帶圍擋時(shí),一側(cè)利用礦柱,當(dāng)?shù)V柱間距<3m時(shí),在礦柱上打鋼筋錨桿,將網(wǎng)片固定在錨桿上,當(dāng)?shù)V柱間距≥3m時(shí),在礦柱之間加設(shè)支柱,以降低網(wǎng)片暴露跨度,在礦柱上打鋼筋錨桿,將網(wǎng)片固定在錨桿和支柱上;另一側(cè)沿充填條帶邊界全長支撐支柱,支柱安裝規(guī)格為0.2m/根~2m/根,在支柱內(nèi)側(cè)固定網(wǎng)片,支撐充填袋在充填過程中不外鼓;圍擋好網(wǎng)片后,沿充填條帶全長鋪設(shè)充填袋,通過兩側(cè)網(wǎng)片支撐充填袋。
進(jìn)一步地,準(zhǔn)備工作完成后,即可開始充填袋的充填工作,采用管道輸送料漿對(duì)充填袋進(jìn)行充填,要求充填接頂;充填時(shí),為了降低充填料漿對(duì)充填袋的側(cè)向壓力,防止充填袋破損漏漿,根據(jù)空區(qū)高度,充填料漿充填采用一次充填;或者充填料漿充填采用多次進(jìn)行充填,每次充填高度為0.5m~4m,充填料漿終凝后再開始下一次充填。
進(jìn)一步地,當(dāng)?shù)V體為近水平礦體,充填袋充填時(shí)不會(huì)沿傾向方向滑動(dòng)時(shí),采用分層袋式堆疊充填的方式,沿空區(qū)高度方向劃分為多個(gè)分層,充填袋高度為空區(qū)分層高度,充填袋高度為0.2m~2m;此時(shí)充填條帶不需圍擋,省去圍擋構(gòu)筑步驟而直接進(jìn)行充填袋的充填。
進(jìn)一步地,充填袋規(guī)格根據(jù)空區(qū)條帶中充填條帶的空間尺寸定制;根據(jù)空區(qū)條帶長度,充填袋的長為空區(qū)條帶的斜長,或者空區(qū)條帶沿長度方向劃分為多段,充填袋的長為空區(qū)條帶的分段長度;充填袋的寬為空區(qū)條帶充填部分的寬度;充填袋的高為空區(qū)條帶的高度;充填袋材質(zhì)為土工布類或編織布類的透水不透骨料的膜材。
進(jìn)一步地,步驟c中的礦柱回采,具體為:當(dāng)?shù)V柱條帶相鄰的兩邊空區(qū)條帶充填后,并且充填體養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度0.2MPa~2MPa,即可開始礦柱的回采工作;礦柱回采時(shí),從礦柱條帶一端向另一端回采或兩端向中間回采;礦柱回采后,兩邊的條帶充填體支撐頂板;礦柱條帶寬度較大時(shí),礦柱回采空區(qū)跨度較大,將礦柱條帶沿條帶寬度方向劃分為多個(gè)條帶進(jìn)行回采,已回采礦柱分區(qū)再按照空區(qū)條帶的充填方法進(jìn)行充填。
進(jìn)一步地,步驟e中的空區(qū)處理,具體為:全部區(qū)域內(nèi)礦柱采完后,封堵所有待充填空區(qū)區(qū)域出口,然后充填空區(qū),充填時(shí),根據(jù)安全要求,采用低強(qiáng)度的全尾砂膠結(jié)充填料漿或分級(jí)尾砂充填;或者全部區(qū)域內(nèi)礦柱采完后,封堵所有待充填空區(qū)區(qū)域出口,不進(jìn)行充填。
本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明連續(xù)分條袋式充填房柱法空區(qū)回采礦柱法,將房柱法回采后的空區(qū)和礦柱分別劃分為連續(xù)的空區(qū)條帶和礦柱條帶,空區(qū)條帶充填后,礦柱位于充填后的空區(qū)條帶之間,礦柱條帶內(nèi)礦柱之間無充填體,回采時(shí)可以從礦柱條帶的兩端直接進(jìn)行回采,不需要掘進(jìn)其它采切工程和在充填體內(nèi)進(jìn)行掘進(jìn),礦柱回采時(shí),自由面多,一次爆破的礦量大,可同時(shí)作業(yè)工作面多,回采工藝簡單,生產(chǎn)效率高。充填后的空區(qū)條帶能夠有效的支撐空區(qū)頂板,采用該方法礦柱可以全部回收,礦柱回收率高。礦柱回采時(shí),在連續(xù)的充填支撐條帶保護(hù)下進(jìn)行,能夠有效支撐頂板,為礦柱回采提供了安全保障。礦柱回采后,可以對(duì)空區(qū)進(jìn)行全面充填,有利于保護(hù)地表,地下水系,區(qū)域地質(zhì)環(huán)境等,安全性好,環(huán)境友好。僅對(duì)部分空區(qū)進(jìn)行充填,充填成本分?jǐn)偵?,成本低。適用于房柱法礦柱回采和空區(qū)處理,特別是緩傾斜極薄到薄礦體。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外,本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
附圖說明
構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的連續(xù)分條袋式充填房柱法空區(qū)回采礦柱法的流程框圖;
圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的空區(qū)條帶全面充填法的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2的A-A剖面圖;
圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的空區(qū)條帶部分充填法的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的大跨距空區(qū)條帶再分條充填法的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說明:
1、礦柱;2、空區(qū)條帶;3、礦柱條帶;4、充填袋;5、充填料漿;6、支柱;7、已回采礦柱分區(qū);8、礦柱爆堆。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明,但是本發(fā)明可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的連續(xù)分條袋式充填房柱法空區(qū)回采礦柱法的流程框圖;圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的空區(qū)條帶全面充填法的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是圖2的A-A剖面圖;圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的空區(qū)條帶部分充填法的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的大跨距空區(qū)條帶再分條充填法的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示,本實(shí)施例的連續(xù)分條袋式充填房柱法空區(qū)回采礦柱法,包括以下步驟:a、根據(jù)礦柱1與空區(qū)情況,將空區(qū)劃分為空區(qū)條帶2和包含多個(gè)礦柱1的礦柱條帶3;b、充填空區(qū)條帶2;c、在礦柱條帶3兩側(cè)的空區(qū)條帶2均充填完畢后進(jìn)行礦柱條帶3內(nèi)的礦柱1回采;d、重復(fù)步驟b和步驟c,回采下一礦柱條帶3;e、完成空區(qū)內(nèi)所有礦柱1回采后,進(jìn)行礦柱條帶采后空區(qū)處理。本發(fā)明連續(xù)分條袋式充填房柱法空區(qū)回采礦柱法,將房柱法回采后的空區(qū)和礦柱1分別劃分為連續(xù)的空區(qū)條帶2和礦柱條帶3,空區(qū)條帶2充填后,礦柱1位于充填后的空區(qū)條帶2之間,礦柱條帶3內(nèi)礦柱1之間無充填體,回采時(shí)可以從礦柱條帶3的兩端直接進(jìn)行回采,不需要掘進(jìn)其它采切工程和在充填體內(nèi)進(jìn)行掘進(jìn),礦柱1回采時(shí),自由面多,一次爆破的礦量大,可同時(shí)作業(yè)工作面多,回采工藝簡單,生產(chǎn)效率高。充填后的空區(qū)條帶2能夠有效的支撐空區(qū)頂板,采用該方法礦柱1可以全部回收,礦柱1回收率高。礦柱1回采時(shí),在連續(xù)的充填支撐條帶保護(hù)下進(jìn)行,能夠有效支撐頂板,為礦柱1回采提供了安全保障。礦柱1回采后,可以對(duì)空區(qū)進(jìn)行全面充填,有利于保護(hù)地表,地下水系,區(qū)域地質(zhì)環(huán)境等,安全性好,環(huán)境友好。僅對(duì)部分空區(qū)進(jìn)行充填,充填成本分?jǐn)偵伲杀镜?。采用模袋式充填法,充填?模袋可以采用成本低廉的土工布等膜材加工而成,無需構(gòu)筑復(fù)雜的、高成本充填擋墻。充填袋4圍擋材料可重復(fù)利用,降低了材料消耗。礦柱1回采后空區(qū)采用低強(qiáng)度的膠結(jié)充填體和分級(jí)尾砂,空區(qū)處理成本低;由于有連續(xù)條帶充填體的支撐,甚至可不充填,可以保證空區(qū)安全。適用于房柱法礦柱回采和空區(qū)處理,特別是緩傾斜極薄到薄礦體。可選地,空區(qū)條帶2和/或礦柱條帶3呈直線型、曲線型或多段線型組合式條帶中的一種??蛇x地,步驟b中的充填空區(qū)條帶2,可以采用砌塊砌筑、磚混砌筑、氣囊料漿混合砌筑、充填袋堆砌、混凝土澆筑、預(yù)制板拼裝中的至少一種。
如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示,本實(shí)施例中,步驟b中的充填空區(qū)條帶2,按照劃分的條帶,對(duì)空區(qū)條帶2進(jìn)行袋式膠結(jié)充填。在空區(qū)條帶2鋪設(shè)充填袋,向充填袋4內(nèi)輸送充填料漿5,以使充填袋4得到充填并自動(dòng)全面接頂。在空區(qū)條帶2形成充填支撐條帶。根據(jù)空區(qū)條帶2和充填工藝,空區(qū)條帶2的充填方法采用空區(qū)條帶2全面充填法、空區(qū)條帶2部分充填法、大跨距空區(qū)條帶2再分條充填法中的至少一種可以根據(jù)礦柱分布情況、礦柱跨度情況以及空區(qū)情況,選擇不同的分條填充法,以形成便于礦柱1回采的條帶分區(qū)以及安全的充填袋4填充接頂支撐結(jié)構(gòu)??諈^(qū)條帶2內(nèi)充填袋4充填形成條狀的充填支撐條帶后,能夠有效的支撐空區(qū)頂板,采用該方法礦柱1可以全部回收,礦柱1回收率高。礦柱1回采時(shí),在連續(xù)的充填支撐條帶保護(hù)下進(jìn)行,能夠有效支撐頂板,為礦柱1回采提供了安全保障。采用模袋式充填法,充填袋模袋可以采用成本低廉的土工布等膜材加工而成,無需構(gòu)筑復(fù)雜的、高成本充填擋墻。充填袋圍擋材料可重復(fù)利用,降低了材料消耗。礦柱回采后空區(qū)采用低強(qiáng)度的膠結(jié)充填體和分級(jí)尾砂,空區(qū)處理成本低;由于有連續(xù)條帶充填體的支撐,甚至可不充填,可以保證空區(qū)安全。
如圖1、圖2和圖3所示,本實(shí)施例中,空區(qū)條帶2全面充填法具體為:充填時(shí)利用空區(qū)條帶2兩側(cè)礦柱1作為圍擋并形成中部的充填條帶。當(dāng)?shù)V柱1間距<3m時(shí),在礦柱1上打鋼筋錨桿,將網(wǎng)片固定在錨桿上。當(dāng)?shù)V柱1間距≥3m時(shí),在礦柱1之間加設(shè)支柱6,以降低網(wǎng)片暴露跨度,在礦柱1上打鋼筋錨桿,將網(wǎng)片固定在錨桿和支柱6上。圍擋好網(wǎng)片后,沿充填條帶全長鋪設(shè)充填袋4,通過兩側(cè)網(wǎng)片支撐充填袋4。可選地,網(wǎng)片為鋼筋網(wǎng)片。
如圖1和圖4所示,本實(shí)施例中,空區(qū)條帶2部分充填法具體為:將空區(qū)條帶2劃分為兩側(cè)的預(yù)留空間和中部的充填條帶,在充填條帶兩側(cè)進(jìn)行圍擋。沿充填條帶邊界全長安設(shè)支撐支柱6,支柱6安裝規(guī)格為0.2m/根~2m/根,在支柱6內(nèi)側(cè)固定網(wǎng)片。圍擋好網(wǎng)片后,沿充填條帶全長鋪設(shè)充填袋4,通過兩側(cè)網(wǎng)片支撐充填袋4??蛇x地,網(wǎng)片為鋼筋網(wǎng)片。
如圖1和圖5所示,本實(shí)施例中,大跨距空區(qū)條帶2再分條充填法具體為:將空區(qū)條帶2劃分為中部的中空條帶和兩側(cè)的充填條帶。充填條帶圍擋時(shí),一側(cè)利用礦柱1,當(dāng)?shù)V柱1間距<3m時(shí),在礦柱1上打鋼筋錨桿,將網(wǎng)片固定在錨桿上,當(dāng)?shù)V柱1間距≥3m時(shí),在礦柱1之間加設(shè)支柱6,以降低網(wǎng)片暴露跨度,在礦柱1上打鋼筋錨桿,將網(wǎng)片固定在錨桿和支柱6上。另一側(cè)沿充填條帶邊界全長支撐支柱6,支柱6安裝規(guī)格為0.2m/根~2m/根,在支柱6內(nèi)側(cè)固定網(wǎng)片,支撐充填袋4在充填過程中不外鼓。圍擋好網(wǎng)片后,沿充填條帶全長鋪設(shè)充填袋4,通過兩側(cè)網(wǎng)片支撐充填袋4??蛇x地,網(wǎng)片為鋼筋網(wǎng)片。
如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示,本實(shí)施例中,準(zhǔn)備工作完成后,即可開始充填袋4的充填工作,采用管道輸送料漿對(duì)充填袋4進(jìn)行充填,要求充填接頂。充填時(shí),為了降低充填料漿5對(duì)充填袋4的側(cè)向壓力,防止充填袋4破損漏漿,根據(jù)空區(qū)高度,充填料漿5充填采用一次充填??蛇x地,充填料漿5充填采用多次進(jìn)行充填,每次充填高度為0.5m~4m,充填料漿5終凝后再開始下一次充填。
如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示,本實(shí)施例中,當(dāng)?shù)V體為近水平礦體,充填袋4充填時(shí)不會(huì)沿傾向方向滑動(dòng)時(shí),采用分層袋式堆疊充填的方式,沿空區(qū)高度方向劃分為多個(gè)分層,充填袋4高度為空區(qū)分層高度,充填袋4高度為0.2m~2m。此時(shí)充填條帶不需圍擋,省去圍擋構(gòu)筑步驟而直接進(jìn)行充填袋4的充填。
如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示,本實(shí)施例中,充填袋4規(guī)格根據(jù)空區(qū)條帶2中充填條帶的空間尺寸定制。根據(jù)空區(qū)條帶2長度,充填袋4的長為空區(qū)條帶2的斜長,或者空區(qū)條帶2沿長度方向劃分為多段,充填袋4的長為空區(qū)條帶2的分段長度。充填袋4的寬為空區(qū)條帶2充填部分的寬度;充填袋4的高為空區(qū)條帶2的高度。充填袋4材質(zhì)為土工布類或編織布類的透水不透骨料的膜材。
如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示,本實(shí)施例中,步驟c中的礦柱1回采,具體為:當(dāng)?shù)V柱條帶3相鄰的兩邊空區(qū)條帶2充填后,并且充填體養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度0.2MPa~2MPa,即可開始礦柱1的回采工作。礦柱1回采時(shí),從礦柱條帶3一端向另一端回采或兩端向中間回采。礦柱1回采后,兩邊的條帶充填體支撐頂板。礦柱條帶3寬度較大時(shí),礦柱1回采空區(qū)跨度較大,將礦柱條帶3沿條帶寬度方向劃分為多個(gè)條帶進(jìn)行回采,已回采礦柱分區(qū)7再按照空區(qū)條帶2的充填方法進(jìn)行充填。如圖2、3、4、5所示,在礦柱條帶3內(nèi)逐個(gè)對(duì)礦柱1進(jìn)行爆破形成礦柱爆堆8,并逐步將礦柱爆堆8輸出。從而提高效率。
如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示,本實(shí)施例中,步驟a中的空區(qū)劃分,空區(qū)條帶2與礦柱條帶3相間排布且連續(xù)排布,礦柱1為點(diǎn)柱、連續(xù)條帶柱、間柱、頂柱、底柱中的至少一種。步驟e中的空區(qū)處理,具體為:全部區(qū)域內(nèi)礦柱1采完后,封堵所有待充填空區(qū)區(qū)域出口,然后充填空區(qū),充填時(shí),根據(jù)安全要求,采用低強(qiáng)度的全尾砂膠結(jié)充填料漿或分級(jí)尾砂充填。可選地,全部區(qū)域內(nèi)礦柱1采完后,封堵所有待充填空區(qū)區(qū)域出口,不進(jìn)行充填。礦柱回采后空區(qū)采用低強(qiáng)度的膠結(jié)充填體和分級(jí)尾砂,空區(qū)處理成本低。由于有連續(xù)條帶充填體的支撐,甚至可不充填,可以保證空區(qū)安全。
實(shí)施時(shí),提供一種連續(xù)分條袋式充填房柱法空區(qū)回采礦柱法,具體實(shí)施步驟如下:
(1)采場(chǎng)布置
根據(jù)礦柱與空區(qū)情況,將礦柱和空區(qū)劃分為相間的連續(xù)的空區(qū)條帶和礦柱條帶。礦柱包括點(diǎn)柱、連續(xù)條帶礦柱、間柱、頂柱和底柱等。
(2)空區(qū)充填
按照劃分的條帶,對(duì)空區(qū)條帶進(jìn)行袋式膠結(jié)充填。根據(jù)空區(qū)條帶和充填工藝,空區(qū)條帶的充填方法:1)空區(qū)條帶全面充填法;2)空區(qū)條帶部分充填法;3)大跨距空區(qū)條帶再分條充填法。
1)空區(qū)條帶全面充填法
全面充填充填條帶兩側(cè)為礦柱,充填時(shí)利用礦柱作為圍擋,在礦柱上打鋼筋錨桿,將網(wǎng)片固定在錨桿上;但當(dāng)?shù)V柱間距≥3m時(shí),在礦柱之間加設(shè)支柱,降低網(wǎng)片暴露跨度,網(wǎng)片的主要作用是支撐充填袋,圍擋好空區(qū)后,沿充填條帶全長鋪設(shè)充填袋。
2)空區(qū)條帶部分充填法
將空區(qū)條帶劃分為兩側(cè)預(yù)留空間和中部充填條帶,在充填條帶兩側(cè)進(jìn)行圍擋,沿充填條帶邊界全長安設(shè)支撐支柱,支柱安裝規(guī)格為0.2~2m/根,在支柱內(nèi)側(cè)固定網(wǎng)片,網(wǎng)片的主要作用是支撐充填袋,圍擋好空區(qū)后,沿充填條帶全長鋪設(shè)充填袋。
3)大跨距空區(qū)條帶再分條充填法
將空區(qū)條帶劃分為中部空區(qū)條帶和兩側(cè)充填條帶,充填條帶圍擋時(shí),一側(cè)利用礦柱,在礦柱上打鋼筋錨桿,將鋼筋網(wǎng)片固定在錨桿上,但當(dāng)?shù)V柱間距≥3m時(shí),在礦柱之間加設(shè)支柱;另一側(cè)沿充填條帶邊界全長支撐支柱,支柱安裝規(guī)格為0.2m/根~2m/根,在支柱內(nèi)側(cè)固定網(wǎng)片,支撐充填袋在充填過程中不外鼓。圍擋好空區(qū)后,沿充填條帶全長鋪設(shè)充填袋。
充填袋規(guī)格根據(jù)需充填空區(qū)條帶的空間尺寸定制,長為空區(qū)斜長,寬為需充填空區(qū)條帶寬度,高為空區(qū)高度。充填袋材質(zhì)為土工布、編織布等透水不透骨料的膜材。
充填準(zhǔn)備工作完成后,即可開始充填工作,采用管道輸送料漿進(jìn)行充填,要求充填接頂。充填時(shí),為了降低充填料漿對(duì)充填袋的側(cè)向壓力,防止充填袋破損漏漿,根據(jù)空區(qū)高度分為一次或多次進(jìn)行充填,每次充填高度0.5m~4m,充填料漿終凝后再開始下一次充填。
當(dāng)?shù)V體為近水平礦體時(shí),充填袋充填時(shí)不會(huì)沿傾向方向滑動(dòng)時(shí),可以采用分層袋式堆疊充填的方式,沿空區(qū)高度方向劃分為多個(gè)分層,充填袋高度為空區(qū)分層高度,充填袋高度為0.2m~2m。此時(shí)充填條帶不需圍擋,可以直接進(jìn)行充填。
(3)礦柱回采
當(dāng)?shù)V柱條帶相鄰的兩邊空區(qū)條帶充填后,并且充填體養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度(0.2~2MPa。),即可開始礦柱的回采工作。礦柱回采時(shí),從礦柱條帶一端向另一端回采。礦柱回采后,兩邊的條帶充填體支撐頂板。
礦柱條帶寬度較大時(shí),礦柱回采后空區(qū)跨度較大,可以將礦柱條帶沿條帶寬度方向劃分為多個(gè)條帶進(jìn)行回采,回采后的空區(qū)再按照空區(qū)條帶的充填方法進(jìn)行充填,然后再回采下一條帶。
(4)空區(qū)處理
全部區(qū)域內(nèi)礦柱采完后,封堵所有待充填空區(qū)區(qū)域出口,然后充填空區(qū),充填時(shí),根據(jù)安全要求,可以采用低強(qiáng)度的全尾砂膠結(jié)充填料漿或分級(jí)尾砂充填。
該連續(xù)分條袋式充填房柱法空區(qū)回采礦柱法,具有以下有益效果:
(1)回采工藝簡單,生產(chǎn)效率高。將房柱法回采后空區(qū)和礦柱分別劃分為連續(xù)的空區(qū)條帶和礦柱條帶。空區(qū)條帶充填后,礦柱位于充填后的空區(qū)條帶之間,礦柱條帶內(nèi)礦柱之間無充填體,回采時(shí)可以從礦柱條帶的兩端直接進(jìn)行回采,不需要掘進(jìn)其它采切工程和在充填體內(nèi)進(jìn)行掘進(jìn)。礦柱回采時(shí),自由面多,一次爆破的礦量大;同時(shí)回采的工作面多,生產(chǎn)效率高。
(2)礦柱回收率高。充填條帶能夠有效的支撐空區(qū)頂板,采用該方法礦柱可以全部回收。
(3)安全性好,環(huán)境友好。礦柱回采時(shí),在連續(xù)充填條帶保護(hù)下進(jìn)行,能夠有效支撐頂板,為礦柱回采提供了安全保障。礦柱回采后,可以對(duì)空區(qū)進(jìn)行全面充填,有利于保護(hù)地表,地下水系,區(qū)域地質(zhì)環(huán)境等。
(4)成本低。僅對(duì)部分空區(qū)進(jìn)行充填,充填成本分?jǐn)偵佟2捎媚4匠涮罘?,模袋采用成本低廉的土工布等膜材加工而成,無需構(gòu)筑復(fù)雜的、高成本充填擋墻。圍擋材料可重復(fù)利用,降低了材料消耗。礦柱回采后空區(qū)采用低強(qiáng)度的膠結(jié)充填體和分級(jí)尾砂,空區(qū)處理成本低;由于有連續(xù)條帶充填體的支撐,甚至可不充填。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。