一种地下上向分层采矿方法及一体化浇筑设备与流程

本发明涉及矿石开采，尤其涉及一种地下上向分层采矿方法及一体化浇筑设备。

背景技术：

1、通过构筑混凝土人工支柱，将原充填采矿法矿柱内预留的原生点柱替代，不仅能提高矿石的回采率，降低矿产资源的永久损失率；而且能大大降低二步回采过程中采场冒顶及点柱片帮事故的发生，提高矿柱回采过程中的生产安全，创造更好的经济及社会效益。

2、混凝土浇筑的人工支柱的位置、浇筑面积以及外形尺寸需要满足预先设计的需求，部分设计在采空区布置钢丝绳和锚杆等结构对混凝土进行限位，通过对预先设置的干式填充体进行填充，以满足地下人工支柱布置的要求；但是在地下布置钢丝绳和锚杆等结构需要耗费一定时间，且后期难以取出大部分需要永久留存，造成了部分损失；同时现有的布置过程较耗费时间长，未充分利用地下现有的结构，导致人工支柱布置时间长，矿石开采效率和利用率受限。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种地下上向分层采矿方法及一体化浇筑设备，该发明降低了矿石开采的损失，提高了地下浇筑和矿石开采的效率，保证了矿石开采的安全。

2、为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种地下上向分层采矿方法，包括如下步骤：s1、根据分布状态将地下矿体分隔为多个地下采场；s2、根据开采步骤将地下采场划分为交替布置的一步骤采场和二步骤采场；s3、根据地下采场的位置挖掘巷道，对步骤s2中划分的一步骤采场进行开采；一步骤采场内矿石经过开采后划分为多个开采硐室和遗留间柱；s4、利用湿式填充介质将预定的开采硐室进行浇筑形成支撑点柱；s5、待步骤s4中湿式填充介质凝固后，将位于内侧的遗留间柱进行开采形成遗留通道；s6、待步骤s5中位于内侧的遗留间柱开采完毕后，再次利用湿式填充介质将遗留通道进行浇筑形成支撑块柱；s7、待步骤s6中湿式填充介质凝固后，将位于外侧的遗留间柱进行开采。

4、优选地，在湿式填充介质填浇筑，通过预制模板固定于待填充区域的前后两侧形成相对封闭的存储区域，向存储区域内持续加入湿式填充介质直至填充接顶。

5、优选地，利用喷射设备将湿式填充介质以预定压力填充于存储区域内。

6、优选地，所述预制模板包括可分离的第一预制板和第二预制板，所述第一预制板位于第二预制板下方，所述第一预制板高度尺寸大于第二预制板高度尺寸。

7、优选地，所述第一预制板的高度尺寸与第二预制板的高度尺寸比例大于3：1。

8、优选地，所述湿式填充介质包括水、水泥、骨料、石灰。

9、优选地，所述湿式填充介质通过靠近地表的第一输送部分和远离地表的第二输送部分联合输送，在湿式填充介质输送的过程中朝第一输送部分内投入缓凝剂，朝第二输送部分内投入速凝剂。

10、一种地下上向分层采矿用一体化浇筑设备，包括位于地表的混合设备，位于地下的喷射设备，所述混合设备和喷射设备之间通过输送设备连通，所述输送设备包括管状的第一输送装置和第二输送装置，所述第一输送装置表面设置有用于投放缓凝剂的第一投放组件，所述第二输送装置表面设置有用于投放速凝剂的第二投放组件。

11、优选地，所述第一输送装置和第二输送装置均包括输送管道和位于输送管道的输送绞龙，所述输送绞龙柔性可折弯。

12、优选地，所述第一输送装置末端连通有中转装置，所述中转装置侧壁连通有多个第二输送装置。

13、本发明的有益效果为：

14、通过上述方式对地下矿石进行开采，能够最大程度上降低遗留间柱的留存损失，提高了矿石开采的效率，提高了矿山开采的经济价值；并且通过上述方式对支撑点柱、支撑块柱进行填充，能够利用遗留间柱进行遮挡，降低了两侧遮挡材料的用量以及架设难度，提高了矿石开采的效率，降低了矿石开采的成本，同时保证了矿石开采的安全。

技术特征：

1.一种地下上向分层采矿方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的地下上向分层采矿方法，其特征在于，在湿式填充介质填浇筑，通过预制模板固定于待填充区域的前后两侧形成相对封闭的存储区域，向存储区域内持续加入湿式填充介质直至填充接顶。

3.根据权利要求2所述的地下上向分层采矿方法，其特征在于，利用喷射设备将湿式填充介质以预定压力填充于存储区域内。

4.根据权利要求2所述的地下上向分层采矿方法，其特征在于，所述预制模板包括可分离的第一预制板和第二预制板，所述第一预制板位于第二预制板下方，所述第一预制板高度尺寸大于第二预制板高度尺寸。

5.根据权利要求4所述的地下上向分层采矿方法，其特征在于，所述第一预制板的高度尺寸与第二预制板的高度尺寸比例大于3：1。

6.根据权利要求1所述的地下上向分层采矿方法，其特征在于，所述湿式填充介质包括水、水泥、骨料、石灰。

7.根据权利要求1所述的地下上向分层采矿方法，其特征在于，所述湿式填充介质通过靠近地表的第一输送部分和远离地表的第二输送部分联合输送，在湿式填充介质输送的过程中朝第一输送部分内投入缓凝剂，朝第二输送部分内投入速凝剂。

8.一种地下上向分层采矿用一体化浇筑设备，包括位于地表的混合设备（850），位于地下的喷射设备（810），所述混合设备（850）和喷射设备（810）之间通过输送设备连通，其特征在于：所述输送设备包括管状的第一输送装置（840）和第二输送装置（820），所述第一输送装置（840）表面设置有用于投放缓凝剂的第一投放组件，所述第二输送装置（820）表面设置有用于投放速凝剂的第二投放组件。

9.根据权利要求1所述的地下上向分层采矿用一体化浇筑设备，其特征在于，所述第一输送装置（840）和第二输送装置（820）均包括输送管道和位于输送管道的输送绞龙，所述输送绞龙柔性可折弯。

10.根据权利要求1所述的地下上向分层采矿用一体化浇筑设备，其特征在于，所述第一输送装置（840）末端连通有中转装置（830），所述中转装置（830）侧壁连通有多个第二输送装置（820）。

技术总结本发明提供一种地下上向分层采矿方法及一体化浇筑设备，该发明根据地下采场的位置挖掘巷道，对一步骤采场进行开采；一步骤采场内矿石经过开采后划分为多个开采硐室和遗留间柱；利用湿式填充介质将预定的开采硐室进行浇筑形成支撑点柱；待湿式填充介质凝固后，将位于内侧的遗留间柱进行开采形成遗留通道；待位于内侧的遗留间柱开采完毕后，再次利用湿式填充介质将遗留通道进行浇筑形成支撑块柱，在支撑块柱凝固成型后对剩余的遗留间柱进行开采，最大程度上降低了矿石的损失。该发明降低了矿石开采的损失，提高了地下浇筑和矿石开采的效率，保证了矿石开采的安全。技术研发人员：马伟杰,王贤明,彭华锋,王超,方小保,王骁,张伟业受保护的技术使用者：铜陵化工集团新桥矿业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18