[发明专利]用于水平矿柱回收的矿房充填结构、水平矿柱回收方法

说明书

本发明中公开了一种用于水平矿柱回收的矿房充填结构及利用该矿房充填结构进行水平矿柱回收的方法；在矿房回采结束后对矿房进行充填，通过矿房充填结构的设置为水平矿柱的回采提供安全作业条件，实现了阶段矿柱的安全回收；矿房充填结构的底部采用钢筋骨架结构，在钢筋骨架结构中进行胶结充填，在矿房充填结构上部形成用于对阶段矿柱进行支撑的底板，对矿房内的水平矿柱进行稳定的支撑，保证了水平矿柱在分层回采过程中的安全性；采用该回收方法可实现对水平矿柱的全部回收，提高了矿产资源的利用率。

技术领域

本发明涉及矿山开采技术领域，特别涉及一种用于水平矿柱回收的矿房充填结构，及利用该矿房充填结构对阶段水平矿柱进行回收的方法。

背景技术

矿山开采过程中，随着开采深度的不断增加，空区面积的不断增大，由此造成的安全隐患不断增加。随着采矿工艺技术的不断改进，不仅可有效应对矿山生产中的安全问题，并且在提高矿石回收率的同时，还可以有效降低其贫化率，因此采矿工艺的不断革新对矿山开采有着重要的意义。

目前，分段空场嗣后充填采矿法主要应用于倾斜和急倾斜、中厚—厚且较为连续的矿体的开采，其具有生产能力大、安全高效等优点。分段空场嗣后充填法的主要步骤包括分段崩落、集中出矿、形成阶段空场、最后充填矿房。这种方法是在开拓、采准、切割工作结束后，先采矿柱(或矿房)，矿柱回收结束后，采用胶结充填代替原生矿柱，后期再对矿房进行回采，最后采用废石及非胶分级结尾砂对矿房进行充填。在这种开采方法中，阶段水平矿柱往往被永久性充填到井下，而无法实现对水平矿柱的回收，导致矿石损失率大，浪费了大量的矿产资源。

发明内容

本发明的目的在于解决现有分段空场嗣后充填采矿法中阶段水平矿柱难以回收，而往往被永久性充填而造成矿产资源浪费的问题，提供一种用于水平矿柱回收的矿房充填结构，采用该充填结构对矿房进行充填，可实现对水平矿柱的安全回收。

本发明中还提供了一种利用该矿房充填结构的进行水平矿柱回收的方法，采用该回收方法可在实现水平矿柱回收的同时，保证矿体开采的安全。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

用于水平矿柱回收的矿房充填结构，包括底部充填结构、中部充填结构和上部充填结构；

所述底部充填结构包括设置在矿房底部的钢筋骨架结构，所述钢筋骨架结构内填充有由水泥和分级尾砂混合的浆体；所述钢筋骨架结构包括设置在矿房底部的钢筋网，钢筋网上沿其纵向和横向方向依次间隔设置有多个主竖筋，主竖筋相对于钢筋网垂直设置，所述主竖筋两端分别固定设置有水平的托板，主竖筋下端的托板设置于钢筋网下方，钢筋网固定在托板上；

所述中部充填结构设置在底部充填结构上，包括采用废石和非胶结分级尾砂形成的中部充填层；

所述上部充填结构设置在中部充填结构上，包括由水泥和分级尾砂混合的浆体形成的上部充填层。

上述技术方案中，进一步地，所述主竖筋两端分别穿过托板，伸出到托板外侧。

上述技术方案中，进一步地，所述钢筋网包括多个横向底筋和多个纵向底筋，横向底筋和纵向底筋分别沿横向和纵向方向依次间隔设置。

上述技术方案中，进一步地，所述相邻两主竖筋之间沿钢筋网横向和纵向方向均设置有短竖筋，短竖筋相对于钢筋网垂直设置。

上述技术方案中，进一步地，所述短竖筋为采用钢筋网上横向底筋和/或纵向底筋一体弯折成型。

一种水平矿柱回收方法，包括以下步骤：

1)矿房充填，在矿房内形成矿房充填结构；依次包括以下步骤：a)矿房底部充填；b)矿房中部充填；c)矿房上部充填；