一种井下废置巷道全尾砂固结处置系统及其处置方法与流程

本发明涉及采矿技术领域，特别涉及一种井下废置巷道全尾砂固结处置系统及其处置方法。

背景技术：

我国的尾砂排放量巨大，除少数尾砂被利用外，绝大多数堆放在地表尾矿库中。据统计，我国金属矿山在地面积存的尾矿库已达40多亿吨，并以每年2.1亿吨的速度增长，不仅占用大量土地资源，造成环境污染，还存在一定的安全隐患，危害巨大。在实际矿井生产中，废弃巷道占废弃空间比例大，实际利用率不高。如果能够将尾砂固结排放选择在废弃巷道中，将会极大提高充填效率，节约地上空间，提高经济效益，同时也会减少地表沉降，改善矿井安全条件。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种井下废置巷道全尾砂固结处置系统及其处置方法，能有效的解决上述现有技术存在的问题。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种井下废置巷道全尾砂固结处置系统，包括：管道控制系统、料浆隔离系统、排水系统和废置巷道4；

所述废置巷道4在长度方向划分为若干阶段；

所述管道控制系统包括：若干进料管1、固定支架8和锚杆9。

固定支架8为倒三角形的刚性金属材料，按照进料管1的直径加工而成，将进料管1镶嵌在固定支架8内，固定支架8用锚杆9固定在废置巷道4顶板中央位置；

所述进料管1用于运输充填料浆，其两端都设有管道螺纹3，进料管1与进料管1之间通过管道螺纹3实现可拆卸连接。

所述料浆隔离系统包括若干充填挡墙2，充填挡墙2由上层充填挡墙14和下层充填挡墙12组成，充填挡墙2剖面为梯形，每一充填挡墙2构筑位置为废置巷道4的每一阶段尾端；所述下层充填挡墙12在料浆水位升高后需要在下层充填挡墙12之上构筑上层充填挡墙14，

所述排水系统，包括滤水管11和滤水孔15，滤水管11穿过充填挡墙2，一端靠近充填挡墙2底部用于排出水充填料浆16中多余的料浆废水13；一端靠近充填挡墙2顶部的位置且连接滤水孔15，用于料浆废水13进入；滤水孔15内部用铁丝、100目麻布封堵，防止漏浆、跑浆。

进一步地，所述的充填挡墙2由充填砂袋堆砌而成，剖面为梯形，底边厚度为2m，坡度为70°～75°，为确保其密闭性，墙体表面用c20混凝土加固50mm。

进一步地，所述井下废置巷道全尾砂固结处置系统还包括观察孔10，观察孔10位于上层充填挡墙14上方，其直径为500mm。

进一步地，所述的下层充填挡墙12高度范围为150cm～200cm。

进一步地，废置巷道4每段长度50m～70m；

本发明还公开了一种井下废置巷道全尾砂固结处置方法，首先，根据废置巷道长度，将其划分为若干阶段，并在每一阶段尾部设置充填挡墙2，在第一阶段合适位置构筑下层充填挡墙12，充填时，第二阶段下层充填挡墙12作为第一阶段的隔水墙，最后铺设充填管道，将进料管1镶嵌在三角形固定支架9内侧，并用锚杆10将支架固定在废置巷道4上方。

充填料浆16制备完毕，通过进料管1到达充填区域，料浆废水13通过滤水管11排出到下一阶段，随着充填进行，构筑上层充填挡墙14，直至完全封堵，此时第一阶段充填结束，打开管道螺纹3，卸下第一阶段的进料管1，对剩余阶段逐步进行重复上述的处置方法，进行后退式充填。

与现有技术相比本发明的优点在于：

管道控制系统、料浆隔离系统、排水系统之间的相互密切配合，达到了经济、快速、连续、稳定、安全、高效地对采空区废置巷道进行充填的目的；使用固定支架将充填料浆管道用锚杆固定在废置巷道上方，使充填料浆管道稳定；充填挡墙采用充填砂袋材料，既节约了经济成本，又有利于环境的保护，同时具有一定的强度；因为管道螺纹的存在，使得充填料浆管道在后退式充填中便于安装与拆卸，提高了充填效率；分层构筑挡墙的方式使得充填能够高效、连续地进行，且便于观察整个充填过程，具有较高可靠性；整个系统可应用于大多数非煤矿井中，包括一些条件较为复杂的矿井，一方面所述各装置均具有稳定功能，不会造成安全隐患，一方面该系统原理简单，操作较为方便，可实现对充填料浆流的时时观测，并可实现对废置巷道的快速完全充填。

附图说明

图1是本发明实施例的平面布置图；

图2是本发明实施例的断面图；

图3是本发明实施例的剖面图。

附图标记说明

1-进料管，2-充填挡墙，3-管道螺纹，4-废置巷道，5-第一阶段，6-第二阶段，7-第三阶段，8-固定支架，9-锚杆，10-观察孔，11-滤水管，12-下层充填挡墙，13-料浆废水，14-上层充填挡墙，15-滤水孔，16-充填料浆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举实施例，对本发明做进一步详细说明。

一种井下废置巷道全尾砂固结处置系统，包括：管道控制系统、料浆隔离系统、排水系统和废置巷道4；

所述废置巷道4在长度方向划分为若干阶段；每段长度50m～70m；

所述管道控制系统包括：若干进料管1、固定支架8和锚杆9。

固定支架8为倒三角形的刚性金属材料，按照进料管1的直径加工而成，将进料管1镶嵌在固定支架8内，固定支架8用锚杆9固定在废置巷道4顶板中央位置；

所述进料管1用于运输充填料浆，其两端都设有管道螺纹3，进料管1与进料管1之间通过管道螺纹3实现可拆卸连接。

所述料浆隔离系统包括若干充填挡墙2，充填挡墙2由上层充填挡墙14和下层充填挡墙12组成，充填挡墙2剖面为梯形，每一充填挡墙2构筑位置为废置巷道4的每一阶段尾端；所述下层充填挡墙12在料浆水位升高后需要在下层充填挡墙12之上构筑上层充填挡墙14，

所述排水系统，包括滤水管11和滤水孔15，滤水管11穿过充填挡墙2，一端靠近充填挡墙2底部用于排出水充填料浆16中多余的料浆废水13；一端靠近充填挡墙2顶部的位置且连接滤水孔15，用于料浆废水13进入；滤水孔15内部用铁丝、100目麻布封堵，防止漏浆、跑浆。

所述的充填挡墙2由充填砂袋堆砌而成，剖面为梯形，底边厚度为2m，坡度为70°～75°，为确保其密闭性，墙体表面用c20混凝土加固50mm。

所述的观察孔10位于上层充填挡墙14上方，其直径为500mm。

所述的下层充填挡墙12高度范围为150cm～200cm。

一种井下废置巷道全尾砂固结处置方法，首先，根据废置巷道长度，将其划分为若干阶段，并在每一阶段尾部设置充填挡墙2，在第一阶段合适位置构筑下层充填挡墙12，充填时，第二阶段下层充填挡墙12作为第一阶段的隔水墙，最后铺设充填管道，将进料管1镶嵌在三角形固定支架9内侧，并用锚杆10将支架固定在废置巷道4上方。

充填料浆16制备完毕，通过进料管1到达充填区域，料浆废水13通过滤水管11排出到下一阶段，随着充填进行，构筑上层充填挡墙14，直至完全封堵，此时第一阶段充填结束，打开管道螺纹3，卸下第一阶段的进料管1，对剩余阶段逐步进行重复上述的处置方法，进行后退式充填。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。