利用巖塊臺(tái)階翻卸回填形成露天轉(zhuǎn)地下覆蓋層的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硬巖采礦領(lǐng)域中，地下采用崩落法的露天轉(zhuǎn)地下
礦山，依據(jù)巖塊的自然分級(jí)規(guī)律，利用巖塊臺(tái)階翻卸回填形成露天轉(zhuǎn)地下覆蓋層的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]露天礦山轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采過(guò)程中，由于露天采場(chǎng)和地下采場(chǎng)間特殊的空間位置關(guān)系，露天采空區(qū)內(nèi)的匯水容易灌入井下造成淹井事故和泥石流災(zāi)害，一般露天轉(zhuǎn)地下礦山要在地下采空區(qū)和露天采空之間構(gòu)筑層狀覆蓋物，以起到遲滯水滲流和防止泥石流發(fā)生地作用。覆蓋層一般采用廢石回填或邊幫削坡的方式形成，利用回填排土場(chǎng)等廢料的形式形成覆蓋層，是覆蓋層形成技術(shù)方法之一。根據(jù)回填的具體工藝技術(shù)，可將回填方法分成低臺(tái)階分層回填和高臺(tái)階一次回填兩種形式，其中關(guān)鍵技術(shù)因素在于怎樣在回填過(guò)程中保持覆蓋層的分層結(jié)構(gòu)，以及每個(gè)分層的不同粒度成份。
[0003]低臺(tái)階回填雖然對(duì)巖石塊度結(jié)構(gòu)的控制性要好一些。但是低臺(tái)階回填中要實(shí)現(xiàn)覆蓋層的分層回填和控制覆蓋層的粒度結(jié)構(gòu)，需要對(duì)回填材料進(jìn)行預(yù)先篩分處理，且形成工藝復(fù)雜、運(yùn)輸作業(yè)距離遠(yuǎn)、形成周期長(zhǎng)、形成成本高。
[0004]為此探索用高臺(tái)階回填技術(shù)，利用巖塊臺(tái)階翻卸回填構(gòu)建覆蓋層來(lái)遏制露天采空區(qū)內(nèi)的匯水灌入井下造成淹井事故和泥石流災(zāi)害，是
本領(lǐng)域技術(shù)人員渴望實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決低臺(tái)階回填中要實(shí)現(xiàn)覆蓋層的分層回填和控制覆蓋層的粒度結(jié)構(gòu)形成工藝復(fù)雜、運(yùn)輸作業(yè)距離遠(yuǎn)、形成周期長(zhǎng)、形成成本高的不足，提供一種高效、簡(jiǎn)潔的利用巖塊臺(tái)階翻卸回填形成露天轉(zhuǎn)地
下覆蓋層的方法。
[0006]解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
一種利用巖塊臺(tái)階翻卸回填形成露天轉(zhuǎn)地下覆蓋層的方法，所述的覆蓋層是利用巖塊的高臺(tái)階一次翻卸分級(jí)規(guī)律，根據(jù)覆蓋層的技術(shù)要求，確定整體下移層和流動(dòng)層的結(jié)構(gòu)和厚度，控制回填材料的整體粒度構(gòu)成及回填臺(tái)階的高度，由回填臺(tái)階的高度決定自然分級(jí)中巖塊粒度沿覆蓋層厚度方向的分布規(guī)律，由回填臺(tái)階的高度控制覆蓋層的結(jié)構(gòu)使其具有防止漏風(fēng)、遲滯地表匯水深入井下、防冬季井下熱能損失的功能。
[0007]作為優(yōu)選，，選擇至少為30米的巖塊臺(tái)階翻卸高度，進(jìn)行高臺(tái)階回填形成的覆蓋層，覆蓋層的厚度等于整體下移層與流動(dòng)層相加之和。
[0008]作為優(yōu)選，，所述的整體下移層位于流動(dòng)層的上部，分為細(xì)粒層和中粒層兩層結(jié)構(gòu)，中粒層與流動(dòng)層銜接。
[0009]作為優(yōu)選，所述的流動(dòng)層與礦石層接觸。
[0010]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明利用露天排土場(chǎng)廢石，根據(jù)巖塊的自然分級(jí)規(guī)律，進(jìn)行高臺(tái)階翻卸一次性控制形成合理的覆蓋層，與低臺(tái)階回填中要實(shí)現(xiàn)覆蓋層的分層回填和控制覆蓋層的粒度結(jié)構(gòu)相比，顯著效果在于:一是簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，覆蓋層形成周期較短，形成速度快；二是有利于降低總運(yùn)輸功，成本相對(duì)較低；三是不僅實(shí)現(xiàn)了覆蓋層分層結(jié)構(gòu)，而且在每層結(jié)構(gòu)中巖塊粒度分布呈漸進(jìn)式過(guò)渡，有利于實(shí)現(xiàn)在流動(dòng)層的減少損失貧化作用和整體下移層對(duì)漏風(fēng)和漏水的控制作用。達(dá)到防止露天轉(zhuǎn)地下礦山在過(guò)渡期出現(xiàn)地表水淹井、通風(fēng)漏風(fēng)、產(chǎn)生井下泥石流，以及冬季井下溫度降低等災(zāi)害的目的，不僅能解決廢石的存放問(wèn)題，而且可有效地保護(hù)地下開(kāi)采設(shè)施、設(shè)備和人員的安全，防止地表匯水突然涌入地下造成淹井事故，減少井下通風(fēng)損失和溫度損失。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明覆蓋層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是通過(guò)高臺(tái)階回填形成合理的覆蓋層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中標(biāo)記:整體下移層1，臺(tái)階2，流動(dòng)層3，礦石層4，細(xì)粒層5，中粒層6，粗粒層7，回填高度8。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0015]見(jiàn)附圖1-2，這種利用巖塊臺(tái)階翻卸回填形成露天轉(zhuǎn)地下覆蓋層的
方法的覆蓋層結(jié)構(gòu)分兩層鋪設(shè)，上層是整體下移層1，整體下移層1的下部是流動(dòng)層3?，F(xiàn)場(chǎng)高臺(tái)階回填模擬實(shí)驗(yàn)圖2顯示，整體下移層1分為中粒層6、細(xì)粒層5，中粒層6為粗粒層，中粒層6上部與細(xì)粒層5銜接，中粒層6下部與流動(dòng)層3銜接。流動(dòng)層3為粗粒層7，流動(dòng)層3的底部與礦石層4接觸。流動(dòng)層3通過(guò)控制粒度成份和厚度，起到防止放礦過(guò)程中礦石過(guò)早貧化和防泥石流產(chǎn)生的作用。整體下移層1主要起防止通風(fēng)漏風(fēng)、防寒和遲滯水滲透的作用。整體下移層1的厚度記為氏，流動(dòng)層3的厚度記為H2，覆蓋層的總厚度Η由整體下移層厚度氏和流動(dòng)層厚度Η2兩部分構(gòu)成。見(jiàn)圖1，圖2，覆蓋層的厚度等于整體下移層1與流動(dòng)層3相加之和，巖塊的臺(tái)階2 (邊幫)的高度至少為30米，組成高臺(tái)階。
[0016]本發(fā)明利用巖塊的高臺(tái)階翻卸規(guī)律控制形成覆蓋層，根據(jù)覆蓋層的技術(shù)要求，確定整體下移層1和流動(dòng)層3的結(jié)構(gòu)和厚度。除了要控制好回填材料的整體粒度構(gòu)成外，最關(guān)鍵的是要控制好回填臺(tái)階2的高度?；靥钆_(tái)階2的高度，決定了自然分級(jí)中巖塊粒度沿覆蓋層厚度方向的分布規(guī)律，臺(tái)階2的高度是控制覆蓋層分層結(jié)構(gòu)尺寸和粒度結(jié)構(gòu)構(gòu)成的重要工藝參數(shù)。由臺(tái)階2的高度控制的覆蓋層結(jié)構(gòu)具有防止漏風(fēng)、遲滯地表匯水深入井下、防冬季井下熱能損失的功能。
[0017]上述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用巖塊臺(tái)階翻卸回填形成露天轉(zhuǎn)地下覆蓋層的方法，其特征在于，所述的覆蓋層是利用巖塊的高臺(tái)階一次翻卸分級(jí)規(guī)律，根據(jù)覆蓋層的技術(shù)要求，確定整體下移層和流動(dòng)層的結(jié)構(gòu)和厚度，控制回填材料的整體粒度構(gòu)成及回填臺(tái)階的高度，由回填臺(tái)階的高度決定自然分級(jí)中巖塊粒度沿覆蓋層厚度方向的分布規(guī)律，由回填臺(tái)階的高度控制覆蓋層的結(jié)構(gòu)使其具有防止漏風(fēng)、遲滯地表匯水深入井下、防冬季井下熱能損失的功能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用巖塊臺(tái)階翻卸回填形成露天轉(zhuǎn)地下覆蓋層的方法，其特征在于，選擇至少為30米的巖塊臺(tái)階翻卸高度，進(jìn)行高臺(tái)階回填形成的覆蓋層，覆蓋層的厚度等于整體下移層與流動(dòng)層相加之和。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用巖塊臺(tái)階翻卸回填形成露天轉(zhuǎn)地下覆蓋層的方法，其特征在于，所述的整體下移層位于流動(dòng)層的上部，分為細(xì)粒層和中粒層兩層結(jié)構(gòu)，中粒層與流動(dòng)層銜接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用巖塊臺(tái)階翻卸回填形成露天轉(zhuǎn)地下覆蓋層的方法，其特征在于，所述的流動(dòng)層與礦石層接觸。
【專利摘要】一種利用巖塊臺(tái)階翻卸回填形成露天轉(zhuǎn)地下覆蓋層的方法，該覆蓋層是利用巖塊的高臺(tái)階一次翻卸分級(jí)規(guī)律，根據(jù)覆蓋層的技術(shù)要求，確定整體下移層和流動(dòng)層的結(jié)構(gòu)和厚度，控制回填材料的整體粒度構(gòu)成及回填臺(tái)階的高度，由回填臺(tái)階的高度決定自然分級(jí)中巖塊粒度沿覆蓋層厚度方向的分布規(guī)律，由回填臺(tái)階的高度控制覆蓋層的結(jié)構(gòu)使其具有防止漏風(fēng)、遲滯地表匯水深入井下、防冬季井下熱能損失的功能。其顯著效果在于：一是簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，覆蓋層形成周期較短，形成速度快；二是有利于降低總運(yùn)輸功，成本相對(duì)較低；三是不僅實(shí)現(xiàn)了覆蓋層分層結(jié)構(gòu)，而且有利于實(shí)現(xiàn)在流動(dòng)層的減少損失貧化作用和整體下移層對(duì)漏風(fēng)和漏水的控制作用。
【IPC分類】E21C41/32, E21C41/30, E21C41/22
【公開(kāi)號(hào)】CN105370284
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510906141
【發(fā)明人】陳超, 甘德清, 張亞賓, 盧宏建, 張?jiān)迄i, 王曉雷, 楊曦
【申請(qǐng)人】華北理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日