一种采场充填体边帮加固方法与流程

本发明涉及金属矿山地下开采及充填技术，尤其是进路式充填采矿法。

背景技术：

在部分矿石价值及品位较高的矿体上，采用充填采矿法可提升矿石的回采率。长期以来国内矿山及科研机构围绕提高充填体强度的目标，试验了提高充填浓度、提高灰砂比、添加高水固化材料、改进胶结材料等多种方式，均取得了一定的效果。充填体抗压强度的提升有利于保持围岩的稳定性，增加矿柱的回采率。但无论采用何种方式，充填体的抗拉强度和抗剪切强度均没有显著提高，在矿柱回采时揭露的充填体边帮常因近距离爆破振动或自身强度较低而发生垮塌混入矿石，不但容易造成矿石贫化，而且使得矿石和充填料混合体在溜矿井中极易固结造成井筒堵塞。因此部分矿山在实际的二步骤进路或矿柱回采作业中不完全揭露充填体，而保留一层薄矿壁以维持充填体边帮的稳定，这就造成了二步骤进路或矿柱回采的损失，当进路或分层回采高度较大时，这种损失尤为明显。另一方面，留设的薄矿壁受地应力的影响，更容易垮帮，给采矿作业带来安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种改善充填体边帮区域的抗拉、抗剪切强度，增加充填体整体的稳定性，减少充填体边帮垮落导致矿石贫化、溜井堵塞的情况发生，提高二步骤进路或矿柱的回采率，降低二步骤进路和矿柱回采时的安全风险的采场充填体边帮加固方法。

本发明的技术方案如下：

在采场回采结束后，清理采场顶板及边帮浮石，然后沿采场边帮竖直挂设钢筋网片或竹网片，使其紧贴岩帮，相邻各钢筋网片或竹网片之间用铅丝捆扎，然后用铁丝将各块钢筋网片或竹网片系于环绕采场的铁丝上，当采场横向跨度较小时，可直接将左两侧相对的右两块钢筋网片或竹网片用铁丝连接；当采场充填高度超过2米时，可随采场充填体升高而逐层架设，架设方式同上。

当二步骤进路或矿柱回采时，可直接爆破矿岩，揭露钢筋网片或竹网片。出矿完毕后可剪断连接钢筋网片或竹网片的铁丝，回收钢筋网片或竹网片再次循环使用。但回收时其钢筋网片或竹网片以内的充填体暴露高度不应超过3米，超过此高度时必须随充填作业逐层回收钢筋网片或竹网片，每层回收时充填体暴露高度不超过2米。

回收钢筋网片或竹网片前应对充填体进行含水率和塌落度检测，当检测结果表明揭露的充填体含水率小于25%，且塌落度小于10cm时方可进行钢筋网片或竹网片的回收作业。

施工所用的钢筋网片或竹网片孔网参数不大于100mm×100mm，钢筋网片中的钢筋直径不小于4mm，连接各网片的铁丝直径不小于4mm。

本发明有益效果：

本发明参考钢筋混凝土的力学特征，通过在充填体的边帮位置加筋，使钢筋网片或竹网片和充填料的共同作用，形成一种钢筋网或竹片网环绕充填体的结构，在充填体本身具有一定抗压强度的同时，改善充填体边帮区域的抗拉、抗剪切强度，增加充填体整体的稳定性，减少充填体边帮垮落导致矿石贫化、溜井堵塞的情况发生，提高二步骤进路或矿柱的回采率，降低二步骤进路和矿柱回采时的安全风险。通过在充填体边帮区域加入钢筋网片或竹网片加固充填体边帮，保持二步骤进路或矿柱回采过程中所揭露充填体边帮的完整性和稳定性，避免充填体受爆破振动或因其自立强度不高而发生垮塌，进而造成矿石贫化或溜井堵塞，亦可避免另行留设保护矿壁，提高二步骤进路或矿柱的回采率，消除因地压活动导致薄矿壁发生片帮的危险，改善采矿作业的安全环境。

附图说明

图1为采场充填体边帮加固结构的俯视图（图2的俯视图）。

图2为采场充填体边帮加固结构的主视图。

图3是另一种采场充填体边帮加固结构俯视图。

具体实施方式

本发明提出的一种采场充填体边帮加固方法施工方案如下：

（1）在井下采场回采结束并将矿石出清后，安装照明设备，清理采场顶板及边帮浮石，对不稳固区域及时进行支护作业，防止在后续作业中发生冒顶片帮。

（2）完成支护作业后沿采场边帮竖直挂设钢筋网片或竹网片，使其紧贴岩帮，各钢筋网片或竹网片之间用铅丝捆扎，然后用铁丝将各块钢筋网片或竹网片系于环绕采场的铁丝上（参见图1、2），当采场横向跨度较小时，可直接将左右两块钢筋网片或竹网片用铁丝连接（参见图3，参考图2），当采场充填高度超过2米时，可随采场充填体升高而逐层架设，架设方式同上。施工所用的钢筋网孔网参数不大于100mm×100mm（竹网片孔网参数相同），钢筋直径不小于4mm，连接各网片的铁丝直径不小于4mm。

（3）二步骤进路或矿柱回采时可直接爆破矿岩，不留矿壁，直接揭露钢筋网片或竹网片。采场矿石出清后可剪断连接钢筋网片或竹网片的铁丝，回收钢筋网片或竹网片再次循环使用。作二次回收利用时其钢筋网片或竹网片以内的充填体暴露高度不应超过3米，超过此高度时必须随充填作业逐层回收钢筋网片或竹网片，每层回收时充填体暴露高度不超过2米，防止充填体暴露高度过大时局部充填体发生垮塌。

（4）二步骤进路或矿柱回采结束、回收钢筋网片或竹网片前，应对充填体进行含水率和塌落度取样检测，当检测结果表明揭露的充填体含水率小于25%，且塌落度小于10cm时方可进行钢筋网片或竹网片的回收作业。

本技术：
公开了一种应用于采场分层充填或分段充填时充填体边帮的加固方式。在采场回采结束并支护后，沿采场边帮竖直挂设钢筋网片或竹网片，使其紧贴岩帮，各钢筋网片或竹网片之间用铅丝捆扎，然后用铁丝将各块钢筋网片或竹网片系于环绕采场的铁丝上，以此加固充填体边帮的稳固性，减少二步骤进路或矿柱回采时充填体边帮垮落造成的矿石贫化和溜井堵塞；亦可避免留设保护矿壁，提高二步骤进路或矿柱的回采率，消除薄矿壁片帮的安全风险，对于矿石价值较高、品位较好的矿体回收利用具有积极意义，操作简单、成本低廉、利于推广。

技术特征：

技术总结
本发提供一种改善充填体边帮区域的抗拉、抗剪切强度，增加充填体整体的稳定性，减少充填体边帮垮落导致矿石贫化、溜井堵塞的情况发生，提高二步骤进路或矿柱的回采率，降低二步骤进路和矿柱回采时的安全风险的采场充填体边帮加固方法。该方法是，在采场回采结束后，清理采场顶板及边帮浮石，然后沿采场边帮竖直挂设钢筋网片或竹网片，使其紧贴岩帮，相邻各钢筋网片或竹网片之间用铅丝捆扎，然后用铁丝将各块钢筋网片或竹网片系于环绕采场的铁丝上，当采场横向跨度较小时，可直接将左两侧相对的右两块钢筋网片或竹网片用铁丝连接；当采场充填高度超过2米时，可随采场充填体升高而逐层架设，架设方式同上。

技术研发人员：焦鹏;曹维勤;张文如;刘乾勇
受保护的技术使用者：南京银茂铅锌矿业有限公司
技术研发日：2017.03.19
技术公布日：2017.07.07