[发明专利]一种下向分层胶结充填采场的通风结构及通风方法

说明书

本发明提供的一种下向分层胶结充填采场的通风结构及通风方法，包括：已开采层，将部分已完成开采的采场进行胶结充填，从而形成胶结充填体，所述胶结充填体通过充填挡墙和上层采场联络道分隔；待开采层，位于所述已开采层下方，通过下层采场联络道与所述上层采场联络道联通；人工回风通道，设于所述胶结充填体内，其一端与所述待开采层联通，另一端穿过所述充填挡墙并与所述上层采场联络道联通；风机，设于所述人工回风通道上。本通风结构能够有效改善下向分层胶结充填采场深部的通风状况，使采场内的污浊空气能够通过完整的回风线路排出，同时不增加通风阻力，不影响新鲜风流的进入，保证了新鲜风流的质量，不再威胁工作人员健康。

技术领域

本发明涉及矿山通风技术领域，具体涉及一种下向分层胶结充填采场的通风结构及通风方法。

背景技术

矿山通风系统是矿山正常生产不可缺少的部分，井下通风情况的好坏直接影响作业人员的健康和工作效率，进而影响矿山经济效益。因此，良好的通风状况是矿山实现经济效益最大化的重要影响因素。下向水平分层充填法适用于围岩稳定性差、矿石价值较高的金属矿山。根据国内外矿山使用下向水平分层充填法的实践活动来看，使用该法后，各采场容易形成长距离的独头巷道，采场内的有毒有害气体和粉尘无法通过自然风流及时排出。并且由于充填料浆中水泥的水化作用，释放大量的热能，导致采场温度升高，现场温度高达40℃并不少见。对于这种采场形成的长距离独头巷道，目前常用的通风方式是在采场中布置局部扇风机和风筒，利用局部扇风机进行抽出式通风、压入式通风，或者抽压混合式通风，将有毒有害气体和粉尘排出采场，从而让新鲜风流进入。

然而，现有的通风方式存在以下问题：1、污风与新鲜风流容易混合，导致新鲜风流的质量并不理想，无法尽数将污风排尽，人员在采场内行进时会吸入有毒有害气体及粉尘，对身体危害巨大；2、随着采场进入深部作业，通风线路变长，通风阻力变大，采场内的局部扇风机和风筒数量也会相应增加。同时，尽管采用了如此多的手段，大量实践表明，风阻大、风质差、维护难，导致通风效果依然不理想。综合这些因素，材料消耗大，能耗增加，通风时间也会延长，致使作业周期变长，影响了矿山生产效率。

发明内容

因此，为了克服现有技术中下向分层胶结充填采场的通风方式存在污风与新风容易混合的问题，从而提供一种在能够使采场内形成完整的通风回路，从而避免新风和污风混合并且消除进风阻力的下向分层胶结充填采场的通风结构和通风方法。

本发明的设计方案如下：

一种下向分层胶结充填采场的通风结构，包括：已开采层，将部分已完成开采的采场进行胶结充填，从而形成胶结充填体，所述胶结充填体通过充填挡墙和上层采场联络道分隔；待开采层，位于所述已开采层下方，通过下层采场联络道与所述上层采场联络道联通；人工回风通道，设于所述胶结充填体内，其一端与所述待开采层联通，另一端穿过所述充填挡墙并与所述上层采场联络道联通；风机，设于所述人工回风通道上。

优选的，所述上层采场联络道与分段无轨运输巷道联通，采场内的气体通过所述分段无轨输送巷道输送至主回风井排出。

优选的，所述风机设于所述人工回风通道伸出所述充填挡墙的一端。

优选的，所述人工回风通道包括竖直设置的回风天井和水平设置的回风平巷。

一种下向分层胶结充填采场的通风方法，包括以下步骤：(a)预制人工回风通道，所述人工回风通道包括回风天井和回风平巷，在所述回风天井的侧壁上开设与所述回风平巷端部相适配的开口；(b)将所述回风平巷的端部焊接于所述回风天井的开口处；(c)将所述回风天井的上部封口，使所述回风天井与所述回风平巷形成单一路径的通道；(d)将所述人工回风通道预埋至采场的已开采层，所述回风天井的下部与待开采层联通，所述回风平巷的开口处与主回风井联通；(e)进行充填工序，充填所述已开采层，保持所述人工回风通道的两端敞开；(f)在所述回风平巷的开口侧设置风机。

优选的，所述回风天井和所述回风平巷由金属桶制成。