利用岩块台阶翻卸回填形成露天转地下覆盖层的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种硬岩采矿领域中，地下采用崩落法的露天转地下
矿山，依据岩块的自然分级规律，利用岩块台阶翻卸回填形成露天转地下覆盖层的方法。
【背景技术】
[0002]露天矿山转入地下开采过程中，由于露天采场和地下采场间特殊的空间位置关系，露天采空区内的汇水容易灌入井下造成淹井事故和泥石流灾害，一般露天转地下矿山要在地下采空区和露天采空之间构筑层状覆盖物，以起到迟滞水渗流和防止泥石流发生地作用。覆盖层一般采用废石回填或边帮削坡的方式形成，利用回填排土场等废料的形式形成覆盖层，是覆盖层形成技术方法之一。根据回填的具体工艺技术，可将回填方法分成低台阶分层回填和高台阶一次回填两种形式，其中关键技术因素在于怎样在回填过程中保持覆盖层的分层结构，以及每个分层的不同粒度成份。
[0003]低台阶回填虽然对岩石块度结构的控制性要好一些。但是低台阶回填中要实现覆盖层的分层回填和控制覆盖层的粒度结构，需要对回填材料进行预先筛分处理，且形成工艺复杂、运输作业距离远、形成周期长、形成成本高。
[0004]为此探索用高台阶回填技术，利用岩块台阶翻卸回填构建覆盖层来遏制露天采空区内的汇水灌入井下造成淹井事故和泥石流灾害，是
本领域技术人员渴望实现的技术方案。
【发明内容】
[0005]为了解决低台阶回填中要实现覆盖层的分层回填和控制覆盖层的粒度结构形成工艺复杂、运输作业距离远、形成周期长、形成成本高的不足，提供一种高效、简洁的利用岩块台阶翻卸回填形成露天转地
下覆盖层的方法。
[0006]解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种利用岩块台阶翻卸回填形成露天转地下覆盖层的方法，所述的覆盖层是利用岩块的高台阶一次翻卸分级规律，根据覆盖层的技术要求，确定整体下移层和流动层的结构和厚度，控制回填材料的整体粒度构成及回填台阶的高度，由回填台阶的高度决定自然分级中岩块粒度沿覆盖层厚度方向的分布规律，由回填台阶的高度控制覆盖层的结构使其具有防止漏风、迟滞地表汇水深入井下、防冬季井下热能损失的功能。
[0007]作为优选，，选择至少为30米的岩块台阶翻卸高度，进行高台阶回填形成的覆盖层，覆盖层的厚度等于整体下移层与流动层相加之和。
[0008]作为优选，，所述的整体下移层位于流动层的上部，分为细粒层和中粒层两层结构，中粒层与流动层衔接。
[0009]作为优选，所述的流动层与矿石层接触。
[0010]采用上述技术方案，本发明利用露天排土场废石，根据岩块的自然分级规律，进行高台阶翻卸一次性控制形成合理的覆盖层，与低台阶回填中要实现覆盖层的分层回填和控制覆盖层的粒度结构相比，显著效果在于:一是简化了生产工艺，覆盖层形成周期较短，形成速度快；二是有利于降低总运输功，成本相对较低；三是不仅实现了覆盖层分层结构，而且在每层结构中岩块粒度分布呈渐进式过渡，有利于实现在流动层的减少损失贫化作用和整体下移层对漏风和漏水的控制作用。达到防止露天转地下矿山在过渡期出现地表水淹井、通风漏风、产生井下泥石流，以及冬季井下温度降低等灾害的目的，不仅能解决废石的存放问题，而且可有效地保护地下开采设施、设备和人员的安全，防止地表汇水突然涌入地下造成淹井事故，减少井下通风损失和温度损失。
【附图说明】
[0011]图1是本发明覆盖层的结构示意图。
[0012]图2是通过高台阶回填形成合理的覆盖层结构示意图。
[0013]图中标记:整体下移层1，台阶2，流动层3，矿石层4，细粒层5，中粒层6，粗粒层7，回填高度8。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步的描述。
[0015]见附图1-2，这种利用岩块台阶翻卸回填形成露天转地下覆盖层的
方法的覆盖层结构分两层铺设，上层是整体下移层1，整体下移层1的下部是流动层3。现场高台阶回填模拟实验图2显示，整体下移层1分为中粒层6、细粒层5，中粒层6为粗粒层，中粒层6上部与细粒层5衔接，中粒层6下部与流动层3衔接。流动层3为粗粒层7，流动层3的底部与矿石层4接触。流动层3通过控制粒度成份和厚度，起到防止放矿过程中矿石过早贫化和防泥石流产生的作用。整体下移层1主要起防止通风漏风、防寒和迟滞水渗透的作用。整体下移层1的厚度记为氏，流动层3的厚度记为H2，覆盖层的总厚度Η由整体下移层厚度氏和流动层厚度Η2两部分构成。见图1，图2，覆盖层的厚度等于整体下移层1与流动层3相加之和，岩块的台阶2 (边帮)的高度至少为30米，组成高台阶。
[0016]本发明利用岩块的高台阶翻卸规律控制形成覆盖层，根据覆盖层的技术要求，确定整体下移层1和流动层3的结构和厚度。除了要控制好回填材料的整体粒度构成外，最关键的是要控制好回填台阶2的高度。回填台阶2的高度，决定了自然分级中岩块粒度沿覆盖层厚度方向的分布规律，台阶2的高度是控制覆盖层分层结构尺寸和粒度结构构成的重要工艺参数。由台阶2的高度控制的覆盖层结构具有防止漏风、迟滞地表汇水深入井下、防冬季井下热能损失的功能。
[0017]上述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种利用岩块台阶翻卸回填形成露天转地下覆盖层的方法，其特征在于，所述的覆盖层是利用岩块的高台阶一次翻卸分级规律，根据覆盖层的技术要求，确定整体下移层和流动层的结构和厚度，控制回填材料的整体粒度构成及回填台阶的高度，由回填台阶的高度决定自然分级中岩块粒度沿覆盖层厚度方向的分布规律，由回填台阶的高度控制覆盖层的结构使其具有防止漏风、迟滞地表汇水深入井下、防冬季井下热能损失的功能。2.根据权利要求1所述的利用岩块台阶翻卸回填形成露天转地下覆盖层的方法，其特征在于，选择至少为30米的岩块台阶翻卸高度，进行高台阶回填形成的覆盖层，覆盖层的厚度等于整体下移层与流动层相加之和。3.根据权利要求1所述的利用岩块台阶翻卸回填形成露天转地下覆盖层的方法，其特征在于，所述的整体下移层位于流动层的上部，分为细粒层和中粒层两层结构，中粒层与流动层衔接。4.根据权利要求1所述的利用岩块台阶翻卸回填形成露天转地下覆盖层的方法，其特征在于，所述的流动层与矿石层接触。
【专利摘要】一种利用岩块台阶翻卸回填形成露天转地下覆盖层的方法，该覆盖层是利用岩块的高台阶一次翻卸分级规律，根据覆盖层的技术要求，确定整体下移层和流动层的结构和厚度，控制回填材料的整体粒度构成及回填台阶的高度，由回填台阶的高度决定自然分级中岩块粒度沿覆盖层厚度方向的分布规律，由回填台阶的高度控制覆盖层的结构使其具有防止漏风、迟滞地表汇水深入井下、防冬季井下热能损失的功能。其显著效果在于：一是简化了生产工艺，覆盖层形成周期较短，形成速度快；二是有利于降低总运输功，成本相对较低；三是不仅实现了覆盖层分层结构，而且有利于实现在流动层的减少损失贫化作用和整体下移层对漏风和漏水的控制作用。
【IPC分类】E21C41/32, E21C41/30, E21C41/22
【公开号】CN105370284
【申请号】CN201510906141
【发明人】陈超, 甘德清, 张亚宾, 卢宏建, 张云鹏, 王晓雷, 杨曦
【申请人】华北理工大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月10日