專利名稱：無殘留礦柱回采法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充填采礦，更詳細(xì)的講是無殘留礦柱回采法。
目前所采用的充填采礦法中，所有礦山都用尾砂加水泥混合為充填料，充填到采空的礦房中，由于泵站設(shè)在地表，受輸送條件的限制，泥漿濃度一般控制在50％--70％，否則輸送管道易堵塞，加上每次充填結(jié)束洗刷管路，尾砂中的水量還會增加，在這種濃度下，尾砂和水泥發(fā)生離析現(xiàn)象，水泥基本上是懸浮在充填體的表層，由于水量過大，水份瀝干時間長，水泥不凝固，而充填體的中下部沒有水泥成份又不凝固，因而充填體整體強(qiáng)度很低，為了保證二步采時充填體不致于流向礦房，有的礦山在一步采的礦房壁上噴射30--50公分厚的水泥再充填尾砂，以增加充填體的強(qiáng)度，然而在二步采時，由于噴射的混凝土達(dá)不到要求的強(qiáng)度和受爆破震動的影響，還需留下一定量的礦柱加以補(bǔ)充礦房壁強(qiáng)度。礦石損失率一般在5％左右，另外由于充填體表面的水泥凝固不好，所以在采下一分層時，有部分礦石嵌入充填體內(nèi)，出礦時不能完全回收，損失率在3％左右。
為了解決上述問題，有的礦山有用高鋁水泥代替普通水泥攪入充填料的例子，但由于成本高，濃度不合理，并且強(qiáng)度也只能達(dá)到10Kg/Cm3左右，與實際所需強(qiáng)度差距很大，而難以推廣。
本發(fā)明就是針對以上存在的問題而提出的一種無殘留礦柱回采法，本方法能充分增強(qiáng)充填體強(qiáng)度，二步采時不留礦柱，使原采礦法中損失的礦柱能夠全部回采，并能使落礦過程中嵌入充填體內(nèi)的礦石全部回收和避免出礦過程中充填料混入礦石內(nèi)，造成礦石貧化。
本發(fā)明的具體方案為采用二步法充填采礦，當(dāng)一個分層采空后，向前一分層的采空區(qū)充填尾砂，然后將水泥直接注入充填體邊緣或灌注混凝土，而形成混凝土墻，再在充填體表面加注一層混凝土。
本發(fā)明也可先放置模板，向模板內(nèi)充填尾砂，模板外澆注混凝土，撤出模板后在充填體表面加注混凝土。
本方法的混凝土采用尾砂，還可在水泥中加入適量的速凝劑。
本方法灌注混凝土的灌注器，包括膠管、連接盤和灌注管，灌注管上有灌注孔。
本發(fā)明在不增加費用和原充填工藝不變的前提下，將混入原充填料的水泥集中使用，增強(qiáng)局部強(qiáng)度，解決了原充填料中水泥離析現(xiàn)象，從而使充填體整體強(qiáng)度增至35kg/cm3，最大可達(dá)100kg/cm3，使二步采不留礦柱和將嵌入充填體內(nèi)的礦石基本回收，提高回采率6--10％，并且避免了出礦過程中的尾砂混入。
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明最具有優(yōu)點的實施例做進(jìn)一步的說明。
本發(fā)明的

圖1表示了分層開采和充填尾砂的情形。圖中(1)為一步采礦房。(1′)為一步采充填體、(2)為二步采礦房、(2′)為二步采礦房和充填體、(3)為一步采礦房的未采層、(4)為采空層(5)為分層充填體、(6)為尾砂、(7)為表層混凝土、(8)為混凝土墻、(9)為二步采表層混凝土。
圖2為混凝土灌注器示意，包括膠管(11)，連接盤(12)，灌注器(13)和灌注孔(14)。
本發(fā)明在一步采礦房(1)內(nèi)分層開采，當(dāng)一個分層采空后，形成采空區(qū)(4)，再向前一分層的采空區(qū)充填尾砂和混凝土即為充填體(5)，然后再開采下一分層--未采區(qū)(3)。本方法充填尾砂(6)時，將原來加在充填料中的水泥按要求水分混成漿狀，采用特制的灌注器直接進(jìn)入礦房邊緣，形成一道堅固的混凝土墻(8)，并在表面加注混凝土(7)，再開采未采區(qū)(3)，開采完后，再向采空區(qū)(4)充填尾砂和灌注混凝土，這樣分層操作至礦房頂部，即成為一個多層的箱式整體，形成強(qiáng)度足夠高的一步采充填體(1′)，充填體混凝土墻完全能夠承受采礦和爆破的震動，使二步采時不用留礦柱，使礦石回采率達(dá)到95％以上。
本發(fā)明在充填尾砂時，還可以支上模板，模板與礦房的邊緣有一定量的空間，向模板內(nèi)充填尾砂，在模板外加注混凝土，待尾砂水分基本瀝干后，邊加注混凝土邊撤下模板，最后在表面加注一層混凝土，再進(jìn)行下一分層的開采和充填，直至礦房頂部。
為了降低成本還可以在充填尾砂后用人工沿礦房邊緣挖出一定寬度的空間，再澆注混凝土，而形成混凝土墻的方法。
本發(fā)明在二步采礦房(2)的采空區(qū)，用相同的方法分層充填，所不同的是不用向尾砂中灌注混凝土，只加注表層混凝土(9)。表層混凝土(7)(9)的強(qiáng)度足以承受出礦機(jī)械的運行，消除了礦石嵌入充填體內(nèi)，這樣既降低了落礦過程中的礦石損失，又減少了出礦過程中的尾砂混入。
本發(fā)明在充填尾砂后灌注混凝土?xí)r，采用專用灌注器(如圖2示)。灌注器包括膠管(11)。連接盤(12)和灌注管(13)。灌注管有多個灌注孔(14)，膠管與泥漿泵的輸送管連接。
本發(fā)明混凝土所用的砂子，采用尾砂，這樣可就近在坑道內(nèi)攪拌混凝土，降低了費用，增加施工進(jìn)度，又增加了混凝土的韌性。
本發(fā)明在充填采空區(qū)時，可根據(jù)采空區(qū)的高度分1次，2次或3次充填。
為了在施工過程中增加工程進(jìn)度，增加混凝土的強(qiáng)度，可在水泥中加入適量的速凝劑。
實施例1在一步采礦房(1)內(nèi)分層開采，當(dāng)一個分層采空后形成采空區(qū)(4)。再向前一分層的采空區(qū)充填尾砂(6)，并用灌注器邊緣灌注混凝土，形成混凝土墻(8)，再在表面加注一層混凝土(7)。
實施例2在采空區(qū)支上模板，模板與采空區(qū)有一定量的空間，一般為30--50cm，向模板內(nèi)充填尾砂，在模板外人工灌注混凝土，待尾砂水分基本瀝干后，邊灌注混凝土邊抽出模板，再在表面加注一層混凝土。
權(quán)利要求
1.無殘留礦柱回采法，采用二步法充填采礦，其特征在于向前一分層采空區(qū)充填無水泥的尾砂，然后將水泥直接注入充填體邊緣或灌注混凝土，再在充填體表面加注一層混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無殘留礦柱回采法，其特征是可先在采空區(qū)放置模板，向模板內(nèi)充填尾砂，模板外澆注混凝土，再在充填體表面加注混凝土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無殘留礦柱回采法，其特征是所說的混凝土用砂采用尾砂，還可在水泥中加入適量的速凝劑。
4.元殘留礦柱回采法，其特征是混凝土灌注器包括膠管(1)、連接盤(2)和灌注管(3)，灌注管上有灌注孔(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及二步法充填采礦。在原充填工藝不變和不增加費用的前提下，將混入原充填料中的水泥集中使用，增強(qiáng)局部強(qiáng)度，從而使充填體整體強(qiáng)度增至35kg/cm
文檔編號E21D19/04GK1162058SQ96115738
公開日1997年10月15日 申請日期1996年4月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月5日
發(fā)明者李良健, 佟曉光, 張炳森 申請人:李良健