一种矿山闭坑无害化采空区治理方法与流程

1.本发明涉及一种矿山闭坑无害化采空区治理方法，属于矿山闭坑充填技术领域。

背景技术：

2.当矿山的矿石资源开采完毕后，井下设备设施逐步进行回收，充填工作逐步展开，进入到采空区治理、设备设施回收阶段。
3.矿山在开采时，井下排水系统采用接力排水，即在井下各个中段均设置泵房和水仓，同一水平段也设置很多抽水泵，井下各部分的水从底部逐级被抽排到地面。由于泵房、水泵设置数量很多，经统计核实中型矿目前日用电量在80000度左右，其中排水用电占85％以上。
4.常规回填方法，为了保证充填效果，井下排水系统在充填期也需要像开采期一样一直进行工作，产生大量排水费用。因此如何进行低能耗充填，成为本领域闭坑充填工作中一项重要技术手段。

技术实现要素：

5.根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种矿山闭坑无害化采空区治理方法，将采空区有效充填的同时还能节省大量排水费用，节能降耗。
6.本发明所述的矿山闭坑无害化采空区治理方法，包括如下步骤：
7.s1、建设胶充站并敷设管道：在地面处建设安装胶充站，敷设胶充管道至矿井内，各级采空区的充填口位于本采空区的上一级水平；即充填口位于采空区的上部，以便使注入的胶充料浆从下至上慢慢填满采空区。
8.s2、建设密闭墙：在各级采空区的大巷水仓入口处建设密闭墙，将采空区和水仓涌水隔离开，但在入口处留设采空区排水管路，用于采空区排水。
9.s3、进行末级采空区充填：胶充站制料，制得的胶充料浆经敷设的胶充管道，从末级采空区的充填口进入末级采空区，末级采空区逐渐被填充满，在压力作用下，末级采空区内的水从留设的排水管路被挤出，涌水通过采空区外的巷道或矿井集中上溢至上一水平，利用上一水平的原工作泵房进行抽水排水；此级采空区充填之前拆除本级水平的排水系统，充填完成后拆除上级水平的排水系统(即泵房、水泵和抽水管路等)；
10.s4、逐级进行各级采空区充填：按照s3中的充填流程，由下至上逐级进行采空区的充填，直至完成第一水平采空区的充填，至此采空区充填工作完成。
11.s1中，建设安装多座胶充站，形成上下并联的多套充填系统，即距离地表深度较深的几个水平为一套系统，中部的几个水平为一套系统，较浅的几个水平为一套系统。各充填系统之间也建设密闭墙进行相互隔离。在一个矿区系统内形成多套充填系统，且各自充填互不影响，可以大大提高充填速度。
12.s3中，胶充站制料工艺流程为：压滤尾砂通过铲车上料至尾砂破拱机，尾砂破拱机搅拌成粗碎尾砂，通过皮带运输机运输至链条搅拌机，在链条搅拌机加水搅拌成全尾砂浆，
再输送至叶片搅拌机加胶固粉搅拌成胶充料浆，经过放料漏斗过滤，通过胶充管输送至井下采空区。
13.本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
14.本发明所述的矿山闭坑无害化采空区治理方法，通过主井敷设胶充管道至各空区进行充填，各空区可以从各水平段直接滤水，即无需排水系统，利用胶充料浆的压力将采空区内的水挤出，将采空区有效充填的同时还能节省大量排水费用，节能降耗，具有良好的经济社会效益。
15.另外，本发明可以形成上下并联的多套充填系统，各自充填互不影响，同时多套系统同时充填可以大大提高充填速度。
附图说明
16.图1是充填站工艺流程示意图。
具体实施方式
17.下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。
18.但是，关于本发明的描述只是结构性乃至功能性描述的实施例而已，本发明的权利范围不因文中描述的实施例而受限。
19.并且，由于本发明所实现的目的或效果并不意味着特定实施例应包括所有这些或仅包括这些效果，本发明的权利范围不因此而受限。
20.本实施例所述的矿山闭坑无害化采空区治理方法，以山东某矿为例，利用停产后主井筒敷设胶充管线至-160m水平西部，原东风井胶充系统保留，形成东西各一套充填系统。充填时-425m水平泵房保留，新建系统优先充填-425m以上空区，原东风井胶充站充填-425m以下空区。-425m以下水平建设密闭墙，将采空区和涌水隔离开，使涌水通过盲斜井自溢至-425m水平然后再排水，减少排水费用。
21.其中：
22.本实施例所述的矿山闭坑无害化采空区治理技术，包括一套原胶充充填系统(1#)和新敷设胶充充填系统，利用主井筒新建一套充填系统，敷设胶充管线，形成两角式充填系统。各水平中段建设密闭墙，使水和采空区隔离开，让水通过预留巷道自溢至上部水平再排水，节省了大量排水费用。
23.其中：
24.(1)2#充填站：由于该矿-160m以上西部需要二次灌缝充填区域距离东风井很远，充填效率低，因此增设2#胶充站。根据该矿充填空区需要，通过对厂区现场调查、充填方案研讨，对新建2#充填站建设如下：
25.在主井南部场地进行安装。
26.2#充填站工艺流程为：压滤尾砂
→
铲车上料
→
尾砂破拱机搅拌成粗碎尾砂
→
皮带运输机运输
→
链条搅拌机加水搅拌成全尾砂浆
→
叶片搅拌机加胶固粉搅拌成胶充料浆
→
放料漏斗过滤
→
通过胶充管输送
→
井下空区。工艺流程示意见图1。
27.本实施例中，在-425m以下建设部分密闭墙的方案将采空区和部分预留巷道隔离开，然后拆除排水系统，使涌水无法进入采空区，给后期充填创造了条件。同时随着涌水不
断增加水位不断上升，最后通过预留巷道直接溢出到-425m水平，省去了-545m至-425m的排水环节。对于-425m以上的空区考虑建设2#胶充系统，布置在主井附近，通过主井敷设胶充管道至各空区进行充填，该部分空区可以从各中段直接滤水。本实施例可以形成上下并联的两套充填系统，各自充填互不影响，也能将采空区有效的充填还能节省大量排水费用，同时两套系统同时充填可以提高充填速度。
28.(2)本实施例项目通过利用停产后主井筒敷设胶充管线至-160m水平西部，原东风井胶充系统保留，形成东西各一套充填系统。充填时-425m水平泵房保留，新建系统优先充填-425m以上空区，原东风井胶充站充填-425m以下空区。-425m以下水平建设密闭墙，将采空区和涌水隔离开，使涌水通过盲斜井自溢至-425m水平，减少排水费用，加快充填进度。
29.本实施例所述的矿山闭坑无害化采空区治理技术的方法，包括如下步骤：
30.1：2#胶充站的安装。
31.2：-425m以下空区充填主要通过在-545m水平、-485m水平、-425m水平设置充填口分别对-590m～-545m之间空区、-545m～-485m水平之间空区、-485m～-425m之间空区进行分层充填。主胶充管路从地表
→
东风井
→‑
280m
→
9#长人行
→‑
340m
→
4#盲斜井(或利用中段已经设置的充填管路)
→‑
425m水平。在-425m水平设置阀门引出支路胶充管，通过阀门开关实现分层充填。在-425m水平建设9道密闭墙对进入-425m水平水仓的通道进行控制，防止充填料浆进入排水系统。
32.3：当充填至-340m水平时，需要在-340m水平南北大巷水仓入口处建设一道密闭墙，对进入-340m水平水仓的通道进行控制，防止充填料浆进入排水系统。
33.4：-280m～-160m之间空区充填主要通过在-160m水平设置充填口分别对-280m～-160m之间空区充填。在-280m建设3道密闭墙保留2#盲斜井及其西部巷道。在-220m水平建设2道密闭墙保留副井提升系统。在-160m设置4个充填口对-160m至-280m之间干充空区、遗留空区以及巷道进行充填。
34.5：在-160m水平建设密闭墙保留-160m东西大巷，形成通风回路、保留排水系统、-160m水平进行集中滤水保证充填效果。
35.矿山采空区治理过程分为4步，实际2#胶充站的建设安装与井下胶充管路、密闭墙的建设可以同步进行，因此施工周期较为快速且实际效果突出，本发明可广泛运用于矿山闭坑充填治理阶段场合。
36.当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

技术特征：

1.一种矿山闭坑无害化采空区治理方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、建设胶充站并敷设管道：在地面处建设安装胶充站，敷设胶充管道至矿井内，各级采空区的充填口位于本采空区的上一级水平；s2、建设密闭墙：在各级采空区的大巷水仓入口处建设密闭墙，将采空区和水仓涌水隔离开，但在入口处留设采空区排水管路；s3、进行末级采空区充填：胶充站制料，制得的胶充料浆经敷设的胶充管道，从末级采空区的充填口进入末级采空区，末级采空区逐渐被填充满，在压力作用下，末级采空区内的水从留设的排水管路被挤出，涌水通过采空区外的巷道或矿井集中上溢至上一水平，利用上一水平的原工作泵房进行抽排水；此级采空区充填之前拆除本级排水系统，充填完成后拆除上级排水系统；s4、逐级进行各级采空区充填：按照s3中的充填流程，由下至上逐级进行采空区的充填，直至完成第一水平采空区的充填，至此采空区充填工作完成。2.根据权利要求1所述的矿山闭坑无害化采空区治理方法，其特征在于：所述的s1中，建设安装多座胶充站，形成上下并联的多套充填系统，各充填系统之间也建设密闭墙进行相互隔离。3.根据权利要求1所述的矿山闭坑无害化采空区治理方法，其特征在于，s3中胶充站制料工艺流程为：压滤尾砂通过铲车上料至尾砂破拱机，尾砂破拱机搅拌成粗碎尾砂，通过皮带运输机运输至链条搅拌机，在链条搅拌机加水搅拌成全尾砂浆，再输送至叶片搅拌机加胶固粉搅拌成胶充料浆，经过放料漏斗过滤，通过胶充管输送至井下采空区。

技术总结

本发明属于矿山闭坑充填技术领域，具体涉及一种矿山闭坑无害化采空区治理方法。本发明所述的矿山闭坑无害化采空区治理方法，通过主井敷设胶充管道至各空区进行充填，各空区可以从各水平段直接滤水，即无需排水系统，利用胶充料浆的压力将采空区内的水挤出，将采空区有效充填的同时还能节省大量排水费用，节能降耗，具有良好的经济社会效益。另外，本发明可以形成上下并联的多套充填系统，各自充填互不影响，同时多套系统同时充填可以大大提高充填速度。度。度。