一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构制造技术

本技术公开了一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，包括上部塌陷坑内人工顶柱，下部第一中段人工底柱，隔离矿柱位于所述人工顶柱和人工底柱之间。采用多种方法综合确定隔离矿柱垂直高度，紧邻隔离矿柱以下布置充填法回采的第一中段，第一中段回采充填后形成人工底柱；采用高浓度全尾砂胶结料浆对地表塌陷坑内废石堆体进行加压灌注充填，废石‑尾砂胶结充填体形成的人工顶柱高度不小于隔离矿柱垂直高度，所述人工顶柱表面进行覆土绿化；采用上向进路充填采矿法对隔离矿柱进行回收。本技术利用尾砂固废治理崩落法地表塌陷坑，同时为隔离矿柱开采创造安全条件以提高其回收率，具有环保、安全和资源回收率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及地下金属矿床开采治理，具体涉及一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构。

技术介绍

1、崩落采矿法曾对我国地下矿产资源开采做出重要贡献，但因导致地表塌陷、矿石损失贫化严重等缺陷，逐渐被充填采矿法替代。为确保下部充填采矿法实施的安全，崩落法转充填法的矿山必须在塌陷坑底部与充填法回采区域之间留设一定厚度(20～30m左右)的水平隔离矿柱。

2、由于缺乏安全高效的技术途径，现有崩落法转充填法的矿山，要么不对隔离矿柱进行回收，要么只进行小规模回收，且回收隔离矿柱时上部为废石散体，存在较大的安全隐患，导致浪费的矿石资源可达几十万吨。此外，崩落法转充填法的矿山地表塌陷坑的存在会导致两方面的后果：一是破坏地表环境，不利于生态保护；二是形成了大面积的汇水区，雨季时大量雨水通过塌陷坑内废石堆体下灌，严重威胁地下采矿安全。

3、现有的技术方案不能解决以上技术问题。

技术实现思路

1、为了克服以上现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，该结构形式简单、操作方便。

2、为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：

3、一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，包括由下至上依次设置的人工底柱、隔离矿柱、人工顶柱，均为平板状；

4、所述人工底柱的高度为矿山阶段高度，隔离矿柱的高度通过多种方法综合确定(通常范围为20～30m)，人工顶柱的高度不小于隔离矿柱的高度。

5、所述人工顶柱上部为覆土绿化层，人工顶柱底部为充填料浆充满形成实体，构成废石-尾砂胶结充填体6的一部分。

6、所述隔离矿柱中布置待回采的进路，待回采的进路垂直矿体走向布置，待回采的进路之间相互平行，由下至上逐层回采。

7、所述人工底柱中包括胶结充填体，胶结充填体包括三个部分，顶部和底部为8m高的高灰砂比充填体，中部(高度等于人工底柱3高度减去16m)为低灰砂比充填体，以在提高人工底柱安全性的同时降低其构筑成本。人工底柱由三个部分平板状充填体叠合而成。

8、所述隔离矿柱上方设置废石-尾砂胶结充填体，废石-尾砂胶结充填体由塌陷坑内的散体废石与尾砂料浆胶结而成，形状由塌陷坑形状控制，废石-尾砂胶结充填体为凸台形。

9、所述人工底柱和隔离矿柱接触端侧面设置钢筋混凝土挡墙，人工顶柱和隔离矿柱侧面设置混凝土挡墙，混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙均位于采场巷道口部，以确保构筑时的安全，挡墙形状由采场巷道形状控制以确保封闭严密防止漏浆。

10、所述钢筋混凝土挡墙处设置转层斜坡，转层斜坡的起点为采场外的运输水平，终点为各待回采的进路所在水平，转层斜坡的形状通常为三心拱巷道。

11、本技术的有益效果：

12、本技术通过采用高浓度全尾砂胶结料浆对地表塌陷坑内废石堆体进行加压灌注充填，形成高强度的废石-尾砂胶结充填体结构，为下部大规模回收隔离矿柱创造安全条件的同时，在废石-尾砂胶结充填体上部覆土绿化实现对地表塌陷坑的治理。

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【技术保护点】

1.一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，其特征在于，包括由下至上依次设置的人工底柱(3)、隔离矿柱(1)、人工顶柱(7)，均为平板状；

2.根据权利要求1所述的一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，其特征在于，所述隔离矿柱(1)中布置待回采的进路(10)，待回采的进路(10)垂直矿体走向布置，待回采的进路(10)之间相互平行，由下至上逐层回采。

3.根据权利要求1所述的一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，其特征在于，所述人工底柱(3)中包括胶结充填体(2)，胶结充填体(2)包括三个部分，顶部和底部为8m高的高灰砂比充填体，中部为低灰砂比充填体，人工底柱(3)由三个部分平板状充填体叠合而成。

4.根据权利要求1所述的一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，其特征在于，所述隔离矿柱(1)上方设置废石-尾砂胶结充填体(6)，废石-尾砂胶结充填体(6)为凸台形。

5.根据权利要求1所述的一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，其特征在于，所述人工底柱(3)和隔离矿柱(1)接触端侧面设置钢筋混凝土挡墙(8)，人工顶柱(7)和隔离矿柱(1)侧面设置混凝土挡墙(5)，混凝土挡墙(5)、钢筋混凝土挡墙(8)均位于采场巷道口部。

6.根据权利要求5所述的一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，其特征在于，所述钢筋混凝土挡墙(8)处设置转层斜坡(9)，转层斜坡(9)的起点为采场外的运输水平，终点为各待回采的进路(10)所在水平，转层斜坡(9)的形状为三心拱巷道。

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【技术特征摘要】

1.一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，其特征在于，包括由下至上依次设置的人工底柱(3)、隔离矿柱(1)、人工顶柱(7)，均为平板状；

2.根据权利要求1所述的一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，其特征在于，所述隔离矿柱(1)中布置待回采的进路(10)，待回采的进路(10)垂直矿体走向布置，待回采的进路(10)之间相互平行，由下至上逐层回采。

3.根据权利要求1所述的一种隔离矿柱回收与地表塌陷坑治理结构，其特征在于，所述人工底柱(3)中包括胶结充填体(2)，胶结充填体(2)包括三个部分，顶部和底部为8m高的高灰砂比充填体，中部为低灰砂比充填体，人工底柱(3)由三个部分平板状充填体叠合而成。

4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：付浩，郭进平，王小林，汪朝，李泽琛，吴琼，马瑞，严锋，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：