[发明专利]一种矿井下使用尾砂模袋墙充填回采矿柱的方法

权利要求书

1.一种在矿井下使用尾砂模袋墙充填回采矿柱的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：根据两个矿柱之间的间距、矿体沉降的大小与模袋墙荷载能力的关系，计算模袋墙的压缩量S，具体计算步骤如下：

1)计算相对密度Dγ：

式(1)中，Dγ：相对密度，e_max-：最大孔隙比，e_min：最小孔隙比，e₀：天然孔隙比或尾砂的相对孔隙比；

2)计算压缩量Δs：

式(2)中，Δs：任一水平层Δz尾砂的压缩量，Δz—分层厚度，e₁---自然状态下土的孔隙比，e₂---密实后土体的孔隙比；

3)计算压缩量S：

步骤2，根据步骤1中得出模袋墙的压缩量S，将尾砂灌充到模袋内作为模袋墙的原料；

步骤3，先在两矿柱之间的底柱上铺设第一层模袋，使用灌注机将预先设定浓度的尾砂浆按照由内向外的顺序灌充到第一层模袋内，形成向上部斜面抵压完成接触，直到将第一层模袋内灌满，经过30分钟渗水后，进行踩排、密实和固结得到固结的第一层模袋墙；

步骤4，在步骤3中得到的固结第一层模袋墙上铺设第二层模袋，使用灌注机将预先设定浓度的尾砂浆按照由内向外的顺序灌充到第二层模袋内，直到将第二层模袋内灌满，经过35分钟渗水后，进行踩排、密实和固结得到固结的第二层模袋墙；

步骤5，在步骤4中得到的固结第二层模袋墙上铺设第三层模袋，使用灌注机将预先设定浓度的尾砂浆按照由内向外的顺序灌充到第三层模袋内，直到将第三层模袋内灌满，经过40分钟渗水后，进行踩排、密实和固结得到固结的第三层模袋墙；

步骤6，在步骤5中得到的固结第三层模袋墙上起，开始铺设与第四层模袋由下向上一层一层堆起相同的若干层模袋墙，直到矿体顶板后进行接顶，得到模袋墙，形成设定宽度的模袋墙，通过模袋墙与矿体的接顶，整体支撑矿体；

步骤7，重复步骤3-6形成多道条形的模袋墙用来支撑矿体；

步骤8，对模袋墙的充填区域的矿柱进行回采矿柱；

爆破过程中，尾砂在承受冲击波的作用下有离析现象，在进行模袋充填时加入含量为5-10％水泥或者固化剂，用来增强尾砂自身的抗压强度；

所述固化剂成分为硅水泥、烧碱和石膏，其中，硅水泥重量份范围为1-4份，烧碱重量份范围为1-1.5份和石膏1-1.5份。

2.根据权利要求1所述在矿井下使用尾砂模袋墙充填回采矿柱的方法，其特征在于，所述模袋的宽度为5米，体积范围为8-20m³。

3.根据权利要求1所述在矿井下使用尾砂模袋墙充填回采矿柱的方法，其特征在于，所述尾砂浓度范围为50％—60％。

4.根据权利要求3所述在矿井下使用尾砂模袋墙充填回采矿柱的方法，其特征在于，所述尾砂浓度范围为50％、55％、58％或60％。

5.根据权利要求1所述在矿井下使用尾砂模袋墙充填回采矿柱的方法，其特征在于，所述模袋的厚度范围为400-500mm。

6.根据权利要求5所述在矿井下使用尾砂模袋墙充填回采矿柱的方法，其特征在于，所述模袋的厚度为450mm。

7.根据权利要求1所述在矿井下使用尾砂模袋墙充填回采矿柱的方法，其特征在于，所述尾砂中的水泥为硅水泥，含量为5-10％。

8.根据权利要求1所述在矿井下使用尾砂模袋墙充填回采矿柱的方法，其特征在于，所述硅水泥重量份为2.5份，烧碱重量份为1份和石膏重量份1份。