专利名称：一种薄壁中空结构人工点柱式上向水平分层尾砂胶充填方法
技术领域：
本发明涉及一种支护充填方法。
背景技术：
现有的点柱式上向水平分层尾砂胶结充填采矿方法，是在采场回采过程中预留出规则的矿石点柱(主要是就岩石点柱或低品位矿石点柱)，用以支护采场顶板，必要时辅以锚网或长锚索支护。该方法的缺点是:采矿工艺比较复杂，采场循环时间比较长，采矿效率不高，矿石点柱是永久性损失，损失率约为8 10%，特别是对于贵金属矿块和高品位矿块，如此高的损失率会在很大程度上影响矿业企业的经济效益。为了改变这一状况，有些矿山也采用了不少方法，如采用人工隔墙，人工底柱、堆砌或喷射砼点柱等工艺，在一定程度上提高了矿产资源回收率和采场回采安全性，但存在施工工艺复杂，施工条件不良等缺点，并且采掘效率仍然不能令人满意。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种薄壁中空结构人工点柱式上向水平分层尾砂胶充填方法，通过人工点柱代替预留矿石点柱，提高矿石回采率，并且施工方便，工程量小，成本较低，安全可靠。本发明采用的工艺方案是: 一种薄壁中空结构人工点柱式上向水平分层尾砂胶充填方法，其特征在于按照以下步骤进行:
第一步，垂直于矿体走向开采采场巷道，在采场巷道内的底板上，划定若干个人工点柱的位置；
第二步，在底板上的每个人工点柱的位置上安装一个气模，并向气模中充以一定压力的空气后使之膨胀直立，并能承受一定的压力，确保在对其喷射一定厚度的砼之后不变形；膨胀直立的气模的底端与底板接触，顶端与采场巷道的顶面接触，膨胀直立的气模依靠膨胀力被紧固于底板与采场巷道的顶面之间；
第三步，在气模的表面喷射添加有速凝剂的砼，砼的终凝时间不大于3分钟；喷射施工时从气模底端开始，自下而上环绕气模喷射，喷枪升高过程中喷量逐渐加大，直至接顶，依靠砼自流使上下厚度基本均匀；砼的最终厚度200 300 mm ;并在气模底部预留一块非喷射砼区域，以便后期从该区域取出、回收气模；
第四步，放出气模内的空气，从非喷射砼区域抽出气模；
第五步，在人工点柱的筒壁上用凿岩机打数个充填砂浆注入孔；
第六部，在采场巷道内进行充填作业，使充填砂浆充满包括人工点柱内部空间在内的采场巷道空间。本发明的积极效果在于
本发明采用人工点柱替代预留矿石点柱，降低了采矿损失率，节约了矿石资源，节省了木材，提高了采矿作业安全性，缩短了采矿循环周期，提高了劳动生产率，矿石回采率能够提高8 12%。该法尤其适用于开采矿床地质、工程地质与水文地质条件比较复杂的贵金属或高品位的矿山或资源危机的矿山。
图1是本发明施工方法的示意图。
具体实施例方式为了更好地理解和实施，下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。本发明的施工步骤如下，
第一步，垂直于矿体2走向开采采场巷道4，在开采过程中根据矿床地质、工程地质和水文地质条件，在采场巷道4内的底板3上，设计人工点柱的位置、外直径、壁厚等参数。第二步，随采场巷道4的掘进，在底板3上的每个人工点柱位置上均安装一个气模，并向气模中充以一定压力的空气后使之膨胀直立，并能承受一定的压力，确保在对其喷射一定厚度的砼之后不变形。膨胀直立的气模的底端与底板3接触，顶端与采场巷道4的顶面接触。膨胀直立的气模依靠膨胀力被紧固于底板3与采场巷道4的顶面之间。第三步，在气模的表面喷射添加有一定比例速凝剂的砼，砼的终凝时间不能大于3分钟。喷射施工时从气模底端开始，自下而上环绕气模喷射，喷枪升高过程中喷量逐渐加大，直至接顶(采场巷道4的顶面)，依靠砼自流使上下厚度基本均匀。砼的最终厚度200 300 mm。在气模底部预留一块非喷射砼区域，以便后期从该区域取出、回收气模。喷射含有速凝剂的砼时应当注意要求有合理的水灰比，喷射压力适中，不能击穿气模。第四步，放出气模内的空气，从非喷射砼区域抽出气模，清理、回收，可复用。在气模外壁形成了用于支护采场顶板的大直径空心筒型人工点柱1，其高度、壁厚、直径、砼标号，布置方式等数据视现场具体情况由采场单体设计确定。第五步，在人工点柱I的筒壁上用凿岩机打数个充填砂浆注入孔。第六部，在米场巷道4内进行充填作业，使充填砂衆充满米场巷道4内空间，包括人工点柱I内部空间。在薄壁中空结构人工点柱附近进行爆破作业时,应采取避免打坏中空结构人工点柱的措施,如注意炮口方向、装药量、起炮顺序等。采掘机械应避免硬性碰撞。
权利要求
1.一种薄壁中空结构人工点柱式上向水平分层尾砂胶充填方法，其特征在于按照以下步骤进行: 第一步，垂直于矿体(2)走向开采采场巷道(4)，在采场巷道(4)内的底板(3)上，划定若干个人工点柱(I)的位置； 第二步，在底板(3)上的每个人工点柱(I)的位置上安装一个气模，并向气模中充以一定压力的空气后使之膨胀直立，并能承受一定的压力，确保在对其喷射一定厚度的砼之后不变形；膨胀直立的气模的底端与底板(3)接触，顶端与采场巷道(4)的顶面接触，膨胀直立的气模依靠膨胀力被紧固于底板(3)与采场巷道(4)的顶面之间； 第三步，在气模的表面喷射添加有速凝剂的砼，砼的终凝时间不大于3分钟；喷射施工时从气模底端开始，自下而上环绕气模喷射，喷枪升高过程中喷量逐渐加大，直至接顶，依靠砼自流使上下厚度基本均匀；砼的最终厚度200 300 mm ;并在气模底部预留一块非喷射砼区域，以便后期从该区域取出、回收气模； 第四步，放出气模内的空气，从非喷射砼区域抽出气模； 第五步，在人工点柱(I)的筒壁上用凿岩机打数个充填砂浆注入孔； 第六部，在采场巷道(4)内进行充填作业，使充填砂浆充满包括人工点柱(I)内部空间在内的采场巷道(4)空间。
全文摘要
本发明是一种薄壁中空结构人工点柱式上向水平分层尾砂胶充填方法，采用人工点柱替代矿石点柱，因此降低了采矿损失率，节约了矿石资源，节省了木材，提高了采矿作业安全性，缩短了采矿循环周期，提高了劳动生产率，矿石回采率能够提高8～12%。该法尤其适用于开采矿床地质、工程地质与水文地质条件比较复杂的贵金属或高品位的矿山或资源危机的矿山。
文档编号E21F15/08GK103075189SQ201310052798
公开日2013年5月1日 申请日期2013年2月19日 优先权日2013年2月19日
发明者韩宗欣, 毕洪涛, 庞绘, 周波 申请人:山东黄金矿业股份有限公司新城金矿