本技术方案属于采矿工程领域,详细描述了一种地下矿山顶柱采场结顶充填施工技术。该技术包括设置主进料口、反充进料管、脱水管和定位管,以及构建充填挡墙和充填结顶。该方法通过精确的施工步骤,实现矿山顶柱采场的安全、高效充填,保障作业安全,提高资源利用率。
背景技术
近年来,由于充填采矿法能够最大限度地回收矿产资源,保护地下、地表环境,特别是随着充填材料、充填工艺、管道输送装备和技术的不断进步,充填采矿法在有色金属矿山和贵重金属矿山得到了广泛应用。地下金属开采矿山中,选择有顶柱采矿方法的矿山较多,顶柱回采具有安全高、回采难度大的特点。在一些铅锌矿中,存在部分矿体为急倾斜矿体,一般采用浅孔留矿法采矿和大直径深孔嗣后充填采矿法回采两种采矿方式,两种采矿方法均规划在采场上部留设6~8m左右高度的顶柱。
对于顶柱采场的充填,目前存在着施工难度大、风险高、脱水困难、难以结顶的问题。顶柱采场一般上下部均为已充填采场的充填体,且由于上部为充填体,经过回采爆破作业后易发生顶板崩落或垮落充填体的现象,造成顶柱采场顶板超高且不平整,进而影响到之后充填施工,不能形成有效结顶,最终导致周边其余采场的回采存在顶板跨度超高极易产生冒落,造成极大的安全隐患。由于前期周边采场、巷道等老工程布置考虑不全,不尽合理,顶柱采场作为残采矿体进行回采后,部分采空区无法利用现有工程在其上部进行钻凿充填下料钻孔,也无法正常安装脱水管,难以实现充填结顶,尤其脱水管必须从采场顶部安装到底部,进入采空区作业施工过程风险大难度高,易发生安全事故。
针对于上述的情况,公开号为CN116181409A的专利公开了一种充填体排水系统及其施工方法,该专利提高了采场充填脱水的能力,缩短了充填料浆凝固周期,提升了采场生产效率,解决了当前充填技术脱水效率低、充填体凝固周期长、充填体早期强度低以及充填体内部侧压较大影响充填体稳定等工程实践问题,大幅提升了充填效率,保障了充填体的稳定性。但是在该技术方案中,采用预埋负泊松比脱水装置的方案,负泊松比脱水装置采用模块化的设计,整体操作麻烦,整个操作需要工人进入到硐室内进行操作,导致了施工环境不安全。此外,在上述的技术方案中,硐室的顶部和底部均为坚固的顶柱,在填充过程中容易结顶。而现有的一些顶柱采场为了最大限度地回收矿产资源,顶柱采场的开采相对开采完全,使得顶柱采场的周围一般有多侧为已经固化的填充体。尤其是顶柱采场的顶部,在施工过程中容易出现填充体冒落的情况,且顶板跨度超高,造成了施工难度大、施工安全条件差的问题。
实现思路