[发明专利]适用于上向水平进路充填法的分层充填体保护装置及方法

说明书

本发明提供一种适用于上向水平进路充填法的分层充填体保护装置及方法，属于采矿充填技术领域。该装置包括承重结构、转动结构和滑动槽，承重结构包括中部和两翼，两翼上预留螺栓通道，转动结构包括支架、转轴、法兰垫片、滚轮和滚轮制动插销，支架一侧通过螺栓连接转轴，滚轮通过法兰垫片安装在转轴上，转轴上设置滚轮制动插销，支架上预留螺栓固定通道，连接螺栓穿过螺栓通道和螺栓固定通道将承重结构和支架固定连接，滑动槽设置在采场的分层充填体两侧沿长度方向铺设的木板上，转动结构成对对称布置在采场分层充填体的两侧，转动结构的滚轮至于滑动槽中，支架通过垫板置于木板上。该装置可根据采场结构，灵活进行拼装，结构简单，安装迅速。

技术领域

本发明涉及采矿充填技术领域，特别是指一种适用于上向水平进路充填法的分层充填体保护装置及方法。

背景技术

充填法开采是主要的采矿方法之一，尤其对于金矿资源，充填法比例达到90％以上。由于我国金矿体通常规模较小，因此上向水平进路充填法占据主导地位。

上向水平进路充填法实施时，通常将矿体由下向上划分为若干分段，每个分段包含若干分层，分层高度通常3～4m，开采一个分层后，进行充填，保留1m的空顶距，作为下个水平开采的空间，下水平开采时，人员和设备直接在充填体上进行操作。为提高开采效率，通常在充填结束后3～7天后进行下分层的施工，然而此时充填体强度通常＜2MPa，承载力较低，若此时直接在充填体上方进行施工，分层充填体受到矿石的频繁冲击和设备的频繁碾压，极易发生大范围破坏，造成最终充填体强度的大幅度降低，一方面影响开采安全，一方面造成相邻进路开采时的损失贫化率变大，降低开采效益。

目前关于分层充填体防护的技术成果较少，主要针对相邻进路开采时，如何降低对充填体的爆破扰动进行研究。

一种防止进路充填体垮塌的爆破方法及防护勾花网结构中公开了一种二步骤开采时，降低充填体爆破垮塌的炮孔布置形式及防护网，但该方案无法降低下分层开采对分层充填体的扰动。一种减小回采二步采矿房充填体垮落的爆破出矿方法中无法降低下分层开采对分层充填的扰动。

发明内容

本发明为解决目前分层充填体受扰动程度高、破碎程度高，造成整体强度降低等问题，提供一种适用于上向水平进路充填法的分层充填体保护装置及方法。

该装置包括承重结构、转动结构和滑动槽，承重结构包括中部和两翼，中部厚度大于两翼，两翼与采场两帮不接触，两翼上预留螺栓通道，中部正下方通过固定螺栓连接承重钢板，承重钢板中心连接液压支柱，液压支柱另一端连接在和承重钢板规格相同的钢板上，转动结构包括支架、转轴、法兰垫片、滚轮和滚轮制动插销，支架一侧通过螺栓连接转轴，滚轮通过法兰垫片安装在转轴上，转轴上设置滚轮制动插销，支架上预留螺栓固定通道，连接螺栓穿过螺栓通道和螺栓固定通道将承重结构和支架固定连接，滑动槽设置在采场的分层充填体两侧沿长度方向铺设的木板上，转动结构成对对称布置在采场分层充填体的两侧，转动结构的滚轮至于滑动槽中，支架通过垫板置于木板上。

其中，承重结构采用混凝土浇筑，等级不低于C30；承重结构两翼厚度≥20cm，长度≤50cm，中部厚度≥40cm。

承重钢板面积不小于1m×1m，在四角通过固定螺栓与承重结构连接固定。

转动结构整体长度小于承重结构两翼长度，支架高度超出承重结构两翼和中部厚度差不小于10cm，支架的宽度和长度相等，在20cm和30cm之间。

转轴采用实心钢柱制作，直径≥10cm。

滑动槽采用16#以上槽钢制作。

该装置的应用方法，包括步骤如下：

S1：分层充填，养护3天后，拆除挡墙，进入采场后，首先在采场两侧铺设木板，沿采场长度方向铺满，铺设木板时，保持平直，保持处于同一水平；