阻断主采空区与隐伏空区贯通的隔墙及构筑方法技术

本发明专利技术属于采矿技术领域，尤其是涉及一种阻断主采空区与隐伏空区贯通的的隔墙及构筑方法，其特征在于包括盲充填井施工、混凝土桩施工和充填辅助孔施工，盲充填井在主采空区与隐伏空区联络道上覆岩层中施工，其施工爆破的碎石一部分在主采空区与隐伏空区联络道内形成碎石堆，另一部分留于盲充填井内部，由此形成散体隔墙；混凝土桩施工于散体隔墙内部；充填辅助孔包括排气孔和探测孔。本发明专利技术利用爆破、自重及尺寸效益在主采空区与隐伏空区联络道内形成散体隔墙，辅之以混凝土桩来加强散体隔墙的抗渗透和抗变形能力，可有效阻断主采空区充填料浆流入隐伏空区，有利于主采空区的快速充填治理及主采空区周边矿体的安全生产。速充填治理及主采空区周边矿体的安全生产。速充填治理及主采空区周边矿体的安全生产。

【技术实现步骤摘要】
阻断主采空区与隐伏空区贯通的隔墙及构筑方法


[0001]本专利技术属于采矿
，尤其是涉及一种阻断主采空区与隐伏空区贯通的隔墙及构筑方法。

技术介绍

[0002]主采空区指矿山按规定矿界进行合理开采形成的采空区，隐伏空区指自然条件或人为破坏形成的潜在采空区，具有高度小、形状不规则、分布范围大、分层较多等特点。采空区常用治理方法有留设矿柱法、封堵法、充填法及崩落法等，各类空区处理方法都具有自身的优点和局限性，伴随空区形成条件的复杂性，实际应用中多采用联合处理方案。在封堵法与充填法的联合空区治理方案中，封堵墙多以浇灌混凝土与砖砌结构形成，且封堵位置周边均已布置开拓或采准工程。某铁矿应用分段空场嗣后充填法开采地下矿石，在回采某一中段的最后一个分段时，附近隐伏空区顶板受井下采矿活动影响发生失稳冒落，继而破坏上一层位空区顶板的支撑条件，引起连锁反应。由于该矿矿体厚大及嗣后充填等影响，采空区暴露时间较长，最终隐伏空区顶板失稳冒落诱导该分段采空区（即主采空区）底板失稳，两者相互贯通，形成高度较大的冒落空区，严重影响矿山生产安全。矿方虽多次充填主采空区，但附近相互贯通隐伏空区分布较多，且周边无采准与开拓工程，不能按常规封堵墙施工，致使充填料浆更多流向隐伏空区，主采空区效果并不明显。为此，专利技术一种阻断主采空区与隐伏空区贯通的隔墙及构筑方法，在主采空区与隐伏空区主要联络道上覆岩面，凿垂直下向炮孔，利用中深孔爆破形成盲充填井。爆破后的碎石一部分在联络道内形成散体隔墙，另一部分留于盲充填井，其后施工混凝土桩固结散体堆与充填井内碎石，在源头上阻断主采空区与隐伏空区贯通。该方法避免了主采空区充填料的大量损失，同时保障了主采空区顺利充填和矿山的安全生产，对同类型矿山的生产实践具有一定的借鉴意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种阻断主采空区与隐伏空区贯通的的隔墙及构筑方法，该方法利用凿岩硐室、盲充填井、排气孔、探测孔及混凝土桩等实现主采空区与隐伏空区联络道内的隔墙构筑，用以阻断主采空区充填料浆流入隐伏空区，避免主采空区充填滞后。
[0004]本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的：本专利技术的阻断主采空区与隐伏空区贯通的隔墙及构筑方法，其特征在于包括盲充填井施工、混凝土桩施工和充填辅助孔施工，盲充填井在主采空区与隐伏空区联络道上覆岩层中施工，其施工爆破的碎石一部分在主采空区与隐伏空区联络道内形成碎石堆，另一部分留于盲充填井内部，由此形成散体隔墙；混凝土桩施工于散体隔墙内部，用以加强散体隔墙的抗渗透和抗变形能力；充填辅助孔包括排气孔和探测孔，用以观测及保障主采空区充填时隔墙的充填料阻断效果。
[0005]所述的盲充填井施工中盲充填井的宽度大于空区联络道宽度。
[0006]所述的盲充填井施工，其施工爆破设计中有掏槽孔、主炮孔及预裂孔；所述的掏槽
孔呈梅花形布置，先于主炮孔和预裂孔爆破，随后主炮孔和预裂孔采用微差爆破，并以掏槽孔为中心，沿盲充填井长度方向分层按排依次有序爆破。
[0007]所述的混凝土桩施工包括钻孔和注浆两个过程。
[0008]本专利技术的优点：本专利技术的阻断主采空区与隐伏空区贯通的的隔墙及构筑方法，利用爆破、自重及尺寸效益在主采空区与隐伏空区联络道内形成散体隔墙，辅之以混凝土桩来加强散体隔墙的抗渗透和抗变形能力，可有效阻断主采空区充填料浆流入隐伏空区，有利于主采空区的快速充填治理及主采空区周边矿体的安全生产。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的结构示意图。
[0010]图2为本专利技术图1的虚线框内隔墙及相关措施井的主视图。
[0011]图3为本专利技术图2的
Ⅰ‑Ⅰ
视图。
[0012]图4为本专利技术图2的
Ⅲ‑Ⅲ
视图。
[0013]图5为本专利技术盲充填井爆破设计的主视图。
[0014]图6为本专利技术图5的
Ⅱ‑Ⅱ
视图。
[0015]图7为本专利技术图6的
Ⅲ‑Ⅲ
视图。
[0016]图8为本专利技术盲充填井内部混凝土桩示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图进一步说明本专利技术的具体实施方式。
[0018]如图1
‑
8示，本专利技术的阻断主采空区与隐伏空区贯通的的隔墙及构筑方法，其特征在于包括盲充填井施工、混凝土桩施工和充填辅助孔施工，盲充填井在主采空区与隐伏空区联络道上覆岩层中施工，其施工爆破的碎石一部分在主采空区与隐伏空区联络道内形成石堆，另一部分留于盲充填井6内部，由此形成散体隔墙9；混凝土桩19施工于散体隔墙9内部，用以加强散体隔墙9的抗渗透和抗变形能力；充填辅助孔包括排气孔7和探测孔8，用以观测及保障主采空区1充填时隔墙9的充填料阻断效果。
[0019]所述盲充填井施工是关键工序，其施工爆破设计中有掏槽孔16、主炮孔17及预裂孔18；掏槽孔16呈梅花形布置，先于主炮孔17和预裂孔18爆破，随后主炮孔17和预裂孔18采用微差爆破，并以掏槽孔16为中心，沿盲充填井6长度方向分层按排依次有序爆破。
[0020]所述混凝土桩施工主要包括钻孔和注浆两个过程；施工钻孔过程中振捣散体隔墙9内部碎石，可减少散体隔墙9内部裂隙，增加散体隔墙9抗渗透能力；注浆后形成混凝土桩19可增强散体隔墙9自身强度和抗变形能力。
[0021]所述充填辅助孔包括排气孔7和探测孔8，主要用于阻断主采空区1与隐伏空区2贯通的隔墙构筑完成后，保障主采空区1的充填效果及检验隔墙的阻断效果；排气孔7主要用于排出隔墙9前方充填料浆内部气体，探测孔8借助测绳可探测隔墙9前方充填料的充填高度。
[0022]如图1所示，一种阻断主采空区与隐伏空区贯通的的隔墙及构筑方法主要用于在空区联络道3中形成阻断主采空区1与隐伏空区2贯通的隔墙9，防止充填主采空区1时充填
料浆流至隐伏空区2；隔墙9的碎石来源于盲充填井6的施工爆破，盲充填井6的选址宜充分利用矿山已有工程，如图1中沿脉4和穿脉5；排气孔7和探测孔8为辅助充填措施，主要用于保障隔墙9构筑完成后主采空区1的顺利充填，排气孔7用于排出隔墙前方充填料浆内部气体，探测孔8用于探测隔墙前方充填料的充填高度。
[0023]图2
‑
图4为图1中虚线框内隔墙及相关措施井的三视图，盲充填井6实则为长方体，其宽度宜大于空区联络道左帮13至空区联络道右帮14的距离，可保障盲充填井6施工爆破的碎石于空区联络道3内密实成堆；盲充填井6在凿岩硐室15中进行，其尺寸大小宜综合考虑岩石的松散系数及空区联络道尺寸（包括空区联络道顶板10、空区联络道底板11、空区联络道左帮13和空区联络道右帮14），保障盲充填井6施工爆破的碎石部分留存于盲充填井6内部。
[0024]所述盲充填井6的施工为阻断主采空区与隐伏空区贯通的的隔墙及构筑方法的关键，如图5
‑
7所示，盲充填井6施工爆破时，利用中深孔凿岩机钻凿下向平行深孔，炮孔分为掏槽孔16、主炮孔17和预裂孔18；掏槽孔16呈梅花形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻断主采空区与隐伏空区贯通的隔墙及构筑方法，其特征在于包括盲充填井施工、混凝土桩施工和充填辅助孔施工，盲充填井在主采空区与隐伏空区联络道上覆岩层中施工，其施工爆破的碎石一部分在主采空区与隐伏空区联络道内形成碎石堆，另一部分留于盲充填井内部，由此形成散体隔墙；混凝土桩施工于散体隔墙内部，用以加强散体隔墙的抗渗透和抗变形能力；充填辅助孔包括排气孔和探测孔，用以观测及保障主采空区充填时隔墙的充填料阻断效果。2.根据权利要求1所述的阻断主采空区与隐伏空区贯通的隔墙及构筑方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振江，陈晓云，刘伟新，李云涛，张洪昌，张宝金，曹建立，丁航行，
申请(专利权)人：鞍钢集团矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：