[发明专利]一种采空区充填脱水系统及其使用方法

说明书

本发明属于采矿领域，涉及一种采空区充填脱水系统及其使用方法，包括采空区（1）、底部出矿巷道（2）、滤水管（3）、充填挡墙（8）、采空区底部预留矿石与废石（4）、废石反滤层（7）；所述的滤水管（3）管体下端与采空区底部预留矿石与废石（4）相接触。该脱水系统具有建造材料廉价易得、施工简单、建造成本低等优点。可以使采空区充填体高效、稳定地脱水，从而使充填体更密实，更有利于矿山生产的安全、环保。

技术领域

本发明属于采矿领域，尤其涉及一种金属矿山井下采空区充填脱水系统及其使用方法。

背景技术

目前金属矿山广泛使用全尾砂充填采空区，全尾砂颗粒保水性强，脱水困难。全尾砂充填效果的优劣关键在于脱水工艺是否可靠。如果脱水工艺不可靠，空场内脱水效果不佳，则充填挡墙将承受较大的浆柱压力，易造成井下跑砂的重大安全事故，同时也污染了整个井下作业环境，如果脱水工艺可靠，空场内脱水状态良好，充填挡墙受压显著变小，可以保证安全，而且充填体更密实，充填速度可明显加快，也更有利于矿山的地压管理与生产、环保管理。

目前国内专利数据库也有一些关于采空区充填脱水系统的公开文献报道：

例如：【申请号】201520777843.2，【申请日】2015.10.09，【名称】全尾砂膏体充填脱水系统，该系统包括矿山的采空区和设置在采空区底部通道口处的密闭墙，滤水管布置在采空区底部沿采空区底板延伸敷设至采空区顶部，滤水管在采空区内部采用“井”字形布置，并相互连通构成网状脱水结构，在靠近密闭墙处，滤水管汇合成数根主滤水管并穿过密闭墙接入沉淀池。该系统密闭墙承载压力较大，所采用的滤水管构成的网状脱水结构复杂，另外在敷设滤水管时，工作人员需要进入老采空区作业，因此，该实用新型作业难度大，成本高，安全性差。

例如：【申请号】201120111301.3，【申请日】2011.04.15，【名称】一种用于地下金属矿山采场嗣后充填料浆快速脱水系统，该系统主要由设置在采场联络道中的砖砌弧形充填隔离墙和下端口固定在该充填隔离墙的滤水管构成。系统中的充填隔离墙采用弧形，建造工艺复杂、承载压力过大存在安全隐患、工期长；另外该实用新型的脱水系统有效的滤水面积较小，脱水效果明显不好。

例如：【申请号】201520129442.6，【申请日】2015.03.06，【名称】一种嗣后充填脱水装置，该装置采用贯通采空区和巷道的钻孔排水，增加作业难度和成本，易发生料浆堵塞钻孔现象，且充填过程中不能进行脱水，脱水效率较低。

另外，建造滤水管是建造采空区充填脱水系统重要的部分。该领域现有技术中，为方便井下的运输与安装，所用滤水管大多有一定的柔性，当采用这种滤水管时，滤水管因承受充填料浆很大的侧向压力有时会被挤扁，造成脱水系统瘫痪。

因此，现有采空区充填脱水系统技术存在结构复杂、作业难度大、成本高、安全系数低，且无法实现快速有效安全的脱水，需要进一步进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种采空区充填脱水系统及其使用方法。该脱水系统结构简单易行、成本低廉；可以使采空区充填体高效、稳定地脱水，解决了充填体中的滤水管容易被挤扁的问题，工作人员和设备均无需进入老采空区作业，同时，设计出了一种施工简单、建造工期短的充填挡墙。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种采空区充填脱水系统，包括采空区(1)、底部出矿巷道(2)、滤水管(3)、和充填挡墙(8)，此系统还包括采空区底部预留矿石与废石(4)、废石反滤层(7)；所述的滤水管(3)管体下端与采空区底部预留矿石与废石(4)相接触。

所述的充填挡墙(8)由锚杆(13)、废旧钢轨(14)、金属网(15)和过滤材料(11)组成，锚杆(13)锚固于底部出矿巷道(2)四壁内，锚杆(13)上焊接废旧钢轨(14)，构成钢轨网，金属网(15)和过滤材料(11)绑扎在钢轨网内侧。