一种破碎散体胶结成巷的方法与流程

本发明属于采矿，具体涉及一种破碎散体胶结成巷的方法。

背景技术：

1、金属矿的形状多变且类型较多，某些矿区中的岩层破碎且类型繁杂，具有软弱、破碎、松散的结构特征。对于破碎的岩体，在采矿的过程中常采用支护与注浆胶结围岩相结合的方法保证破碎松散围岩的稳定性，如申请号为cn201910280169.x的中国专利公开了一种用于控制煤矿破碎围岩的多支护协同方法，在支护时间上，首先采用可缩性棚架支撑围岩，然后对破碎围岩部分进行注浆胶结充填，最后采用可延伸锚杆锚固胶结破碎围岩与原始完整的围岩。但是一些松散岩体还具有易膨胀和富含水等特点，水分大容易使得岩体泥化影响稳定性，而膨胀性岩体使得胶结浆料的渗透性差，降低胶结效果，而且无法阻断水诱使岩体泥化。随着采矿技术发展的需求，要求在注浆胶结的充填体上布置采矿巷道，这使得胶结的充填体具有更好的稳定性能够适应巷道掘进。

技术实现思路

1、针对上述不足，本发明公开了一种破碎散体胶结成巷的方法，通过改善胶结浆料，促进胶结浆料在膨胀性岩体的渗透性，降低水分对岩体的泥化作用，提高围岩注浆胶结后的稳定性。

2、本发明是采用如下技术方案实现的：

3、一种破碎散体胶结成巷的方法，其包括以下步骤：

4、（1）胶结料浆的制备：称取人造岗石废渣、粉煤灰、水泥和水搅拌混合得到浆料a，称取采矿尾砂进行研磨，研磨后的采矿尾砂中粒度小于20μm的颗粒占70%～80%，接着将研磨后的采矿尾砂加入至浆料a中搅拌混合10～15min，然后再加入聚丙烯酰胺继续搅拌5～10min得到胶结料浆，所述人造岗石废渣、粉煤灰、水泥、水、采矿尾砂和聚丙烯酰胺的质量比为（5～8）:（20～30）:（10～15）:（10～15）:（50～60）:（1～3）；

5、（2）在完成巷道掘进后，向围岩浅部布设注浆管并且注入步骤（1）中得到的胶结浆料；待胶结浆料凝固胶结后，在注浆管的两侧向围岩内布置锚杆，锚杆长度为1.5～2.0m，锚杆的间距为1500～2000mm，接着向巷道围岩喷射混凝土形成喷浆层。

6、进一步的，步骤（1）中称取人造岗石废渣、粉煤灰、水泥和水在速度为300～500r/min的条件下搅拌混合得到浆料a。采用适合的搅拌速度有利于促进人造岗石废渣和粉煤灰、水泥均匀混合。

7、进一步的，步骤（1）中将研磨后的采矿尾砂加入至浆料a中在80～100r/min的条件下搅拌混合10～15min。

8、进一步的，步骤（1）中所述的采矿尾砂为矿物进行精选后得到尾砂。

9、进一步的，步骤（1）中所述的人造岗石废渣是人造岗石生产过程中，切割、打磨抛光工序产生的废浆经过压滤后剩下的压滤渣，所述人造岗石废渣的粒度为20～40μm。控制人造岗石废渣的粒度有利于促进人造岗石废渣和水泥等组分均匀混合。

10、进一步的，步骤（2）中向围岩浅部均匀布设至少4个注浆管，每个注浆管的注浆压力控制在4.0～5.0mpa。将4个以上的注浆管均匀布置在围岩浅部内，有利于将胶结浆料均匀快速地注入围岩内，同时控制注浆压力可以进一步促进注浆效率。

11、本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：

12、本发明选用人造岗石废渣与粉煤灰、水泥等组分配置胶结浆料，人造岗石废渣中以碳酸钙颗粒为主要成分，可以作为胶结浆料的骨料，提高胶结后的抗压性能，同时人造岗石废渣中还含有热固性不饱和聚酯树脂，其可以提高胶结浆料的胶结性能，同时本发明在人造岗石废渣与粉煤灰、水泥混合的浆料中加入聚丙烯酰胺改善胶料在岩体内的渗透性。将本发明所述胶结浆料注入破碎岩体内，可以快速渗透岩体内部并凝结固化，提高围岩注浆胶结后的稳定性和抗压性。此外，本发明还配合设置了锚杆固定结构，进一步提高巷道围岩的稳固性，获得良好的破碎散体胶结成巷效果。

技术特征：

1.一种破碎散体胶结成巷的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的破碎散体胶结成巷的方法，其特征在于：步骤（1）中称取人造岗石废渣、粉煤灰、水泥和水在速度为300～500r/min的条件下搅拌混合得到浆料a。

3.根据权利要求1所述的破碎散体胶结成巷的方法，其特征在于：步骤（1）中将研磨后的采矿尾砂加入至浆料a中在80～100r/min的条件下搅拌混合10～15min。

4.根据权利要求1所述的破碎散体胶结成巷的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的采矿尾砂为矿物进行精选后得到尾砂。

5.根据权利要求1所述的破碎散体胶结成巷的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的人造岗石废渣是人造岗石生产过程中，切割、打磨抛光工序产生的废浆经过压滤后剩下的压滤渣，所述人造岗石废渣的粒度为20～40μm。

6.根据权利要求1所述的破碎散体胶结成巷的方法，其特征在于：步骤（2）中向围岩浅部均匀布设至少4个注浆管，每个注浆管的注浆压力控制在4.0～5.0mpa。

技术总结本发明公开了一种破碎散体胶结成巷的方法，其称取人造岗石废渣、粉煤灰、水泥和水搅拌混合得到浆料A，称取采矿尾砂进行研磨，研磨后的采矿尾砂中粒度小于20μm的颗粒占70%～80%，接着将研磨后的采矿尾砂加入至浆料A中搅拌混合10～15min，然后再加入聚丙烯酰胺继续搅拌5～10min得到胶结料浆；接着在完成巷道掘进后，向围岩浅部布设注浆管并且注入胶结浆料；待胶结浆料凝固胶结后，在注浆管的两侧向围岩内布置锚杆，锚杆长度为1.5～2.0m，锚杆的间距为1500～2000mm，接着向巷道围岩喷射混凝土形成喷浆层。通过改善胶结浆料，促进胶结浆料在膨胀性岩体的渗透性，降低水分对岩体的泥化作用，提高围岩注浆胶结后的稳定性。技术研发人员：冯勇,曾朝伟,张开盛,杨文武受保护的技术使用者：柳州华锡有色设计研究院有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11