一种充填采矿管道架设及充填方法
【技术领域】
[0001]本发明属于地下矿山采场充填技术领域，特别涉及进路充填开采时一种管道架设及充填方法。
【背景技术】
[0002]进路式充填采矿法因其采场暴露面积小、回采作业安全、资源回收率高等优势被广泛用于矿岩稳固性差的矿体的开采。在选取充填料浆输送管道时，为提高管道输送安全性及管道抗磨损能力，地表、充填钻孔、天井及充填联络道中的充填管道通常采用锰钢管或其他材质的钢管；而为了便于管道安装架设，降低工人劳动强度及管道成本，进路中的充填管道通常采用塑料管或其他材质的充填软管。
[0003]目前进路中充填软管主要采用如下方式架设:在巷道顶板上施工数根锚杆，然后将充填软管用钢丝(铁丝)捆扎在锚杆出露端部，从而将充填软管固定在预定位置。采用上述架设方式存在以下弊端:①充填软管被捆死在锚杆上，当进路充填完毕后软管无法拔出和回收，只能在充填挡墙外侧切断，长达数十米的充填软管因无法回收不得不被遗弃在进路内。特别是进路法采矿需频繁的进行充填，被割断遗弃的充填软管数量相当可观，软管材料消耗量巨大。②由于充填软管被捆死在锚杆上，充填软管料浆出料口无法移动，一根充填软管无法实现多点下料，充填接顶质量无法得到充分保证；为实现多点下料也可在同一进路中布置数根长度不等的充填软管，但其与联络道中充填主管间需安设管道换向阀门，充填工艺变得复杂，同时充填软管由于无法回收消耗量更大。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的上述问题，本发明提供了一种可实现单根充填软管多点下料充填并能有效回收充填软管的管道架设及充填方法。
[0005]本发明的单管多点下料、可回收充填软管的管道架设及充填方法，预设数个下料点并在对应的每个位置巷道顶板上安设两根锚杆，锚杆出露端部分别焊接有挂钩和圆环，同时在充填联络道中安设一根栓绳锚杆。采场充填时，充填软管通过挂钩挂在临近巷道顶板位置并通过固定绳索实现固定、定位及下料点切换，固定绳索穿过圆环来实现换向及轨迹约束。
[0006]所述焊接挂钩、圆环的锚杆成对安设在预设下料口处巷道顶板上，预设下料口的位置根据料浆塌落度、和易性等流动特性及采场实际情况确定。锚杆长度1000~1200mm，出露长度40~50_，其中，焊接挂钩的锚杆位于巷道顶板中心位置，焊接圆环的锚杆均位于巷道中心线同一侧，二者前后、左右相距100~200mm，焊接挂钩的锚杆相对靠近充填联络道。所述栓绳锚杆安设在充填联络道顶板上，距充填挡墙500~800mm。
[0007]所述挂钩由直径8~10mm的钢筋加工而成。挂钩大小根据采场充填所采用的软管直径确定，要求软管能够顺利塞进挂钩、软管在挂钩内能顺利拖动且挂钩勾头水平高度在软管的中心线水平以上。挂钩焊接在巷道中心线上的锚杆出露端部，焊接时挂钩勾头背离装有另一排锚杆的一侧。所述的圆环由直径8~10_的钢筋加工而成，圆环直径为管道固定绳索的1.5-2倍，圆环焊接在巷道中心线一侧的锚杆端部。所述管道固定绳索为柔性耐磨防水尼龙绳，尼龙绳长度为进路内充填软管长度的2.2-2.5倍。尼龙绳一端紧密地系在充填软管上距出料口 100~150mm的位置，另一端穿过所有圆环后系在充填联络道顶板上的栓绳锚杆上。
[0008]所述充填软管悬挂在挂钩上，充填软管端部出露挂钩长度为200~250mm。充填软管距出料口 100~150mm的位置有两个柱状凸起，柱状凸起沿管道轴线方向长度5~7mm，凸起高度8~10mm，两凸起之间距离为80~100mm。两柱状凸起之间系有固定绳索。
[0009]预设下料点或安设焊接挂钩的锚杆时，测量出第一出料点、第二出料点……第η个出料点(由里到外)两两之间的距离S1, s2，……，Slri。开始第一个下料点充填前，首先将充填软管固定绳索张紧并系紧在充填联络道顶板上的栓绳锚杆上，此后系统开机进行充填；当要切换到第二个下料点时，解开充填软管固定绳索后将充填软管向外拉拔，控制固定绳索被拉伸进入巷道的长度，其长度等于第一、第二下料点之间的距离S1，充填软管向外拉伸过程中同时须保证固定绳索上带有一定荷载以保证充填软管出料口能够缓慢平稳地转移至第二个下料点，然后将固定绳索张紧后重新系紧在栓绳锚杆上，此时进行第二下料点的充填。当要切换到第三个下料点时，解开充填软管固定绳索后将充填软管向外拉拔，控制固定绳索被拉伸进入巷道的长度，其长度等于第二、第三下料点之间的距离S2O充填软管向外拉伸过程的同时须保证固定绳索上带有一定荷载以保证充填软管出料口能够缓慢平稳地转移至第三个下料点而不至于脱落，然后将固定绳索张紧后重新系紧在栓绳锚杆上，此时进行第三下料点的充填。……如此循环直至最后一个下料点充填完毕。最后，解开充填软管固定绳索，将充填软管全部拉拔至充填联络道中，此时继续拉拔充填软管固定绳索直至绳索也完全拉出。此时，整个采场完全充填完毕，且充填软管也实现了全部回收。
[0010]本发明与现有充填管道架设方法相比具有以下优点:能够实现单根管道在多个下料点下料，能显著改善充填接顶质量；采场充填完毕后能够有效地回收充填软管，减少软管消耗量，降低充填成本。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的立体结构图。
[0012]图2是本发明的前视结构图。
[0013]图3是本发明的左视结构图。
[0014]图中:1_锚杆；2_充填软管；3-挂钩；4_固定绳索；5_待充采场；6-圆环；7-充填联络道；8-栓绳锚杆。
【具体实施方式】
[0015]参考图1~3，在具体实施中，本发明的单管多点下料、可回收充填软管的管道架设及充填方法包括以下步骤:
根据充填料浆塌落度、和易性等流动特性和充填采场实际情况由里到外分别确定好第一下料点、第二下料点……第η个下料点，测量出第一出料点、第二出料点……第η个出料点(由里到外)两两之间的距离Sl，s2，……，Slri。然后分别在各下料点对应巷道顶板位置安装两根锚杆，锚杆长度1000~