[发明专利]一种地下矿山采场充填梯形封闭装置及方法

说明书

本发明提供了一种地下矿山采场充填梯形封闭装置及方法，涉及采场封闭技术领域，本发明提供的地下矿山采场充填梯形封闭装置包括边柱、骨架和第一调节组件，骨架包括多根沿竖直方向依次间隔设置的梯形骨架梁，多根梯形骨架梁的对应端部通过边柱连接，第一调节组件与梯形骨架梁连接，以调节梯形骨架梁的长度。本发明提供的地下矿山采场充填梯形封闭装置能够有效将充填料浆压力传导至两侧边柱，每根梯形骨架梁的长度可调，适用性以及稳定性好，且使用完毕可重复使用，综合使用成本低，适用于充填采场的快速高效封闭。

技术领域

本发明涉及采场封闭技术领域，尤其是涉及一种地下矿山采场充填梯形封闭装置及方法。

背景技术

地下矿山完成矿石回采后，将形成一定体积的开采空区。采空区由于缺乏支撑，存在垮塌风险，将威胁相邻采场的矿石回采，为矿山安全生产带来隐患。目前矿山通常采用充填法进行采空区处置，将尾砂、水泥等物料制备成充填料浆，再将其输送入采空区。料浆经养护后形成具有一定强度的充填体，可对采空区进行充填与支撑，保证相邻采场回采过程的稳定性，有效控制地表沉降。

采用充填法，料浆充入采空区前，需要对采空区底部进行封闭以避免料浆流出，堵塞生产巷道。因此，采空区底部的封闭是充填法应用的关键工序之一。采用封闭挡墙进行采空区封闭是目前应用最广泛的方式。为保证封闭效果，封闭挡墙一方面需具备一定的力学强度，避免被充填料浆冲垮。另一方面，还需具有一定的脱水能力，排出充填料浆中多余水分，促进料浆的固结与硬化。

目前，国内外使用的封闭挡墙以砖石与混凝土刚性挡墙为主。该类挡墙具有力学强度大，承载力高的技术优点，可有效抵挡充填料浆，实现采场封闭。但也存在挡墙构筑成本高、施工与养护周期长、脱水效果差以及材料无法回收等缺点。在进行小采空区充填时，矿山也采用木支架加钢筋网加土工布的柔性封闭挡墙。但这类木支架柔性挡墙存在承载能力小、可靠性差、木支架无法回收利用的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地下矿山采场充填梯形封闭装置及方法，适用于不同巷道断面尺寸，可稳定对进路巷道密封，且使用完毕可重复使用，综合使用成本低。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种地下矿山采场充填梯形封闭装置，包括边柱、骨架和第一调节组件，所述骨架包括多根沿竖直方向依次间隔设置的梯形骨架梁，多根所述梯形骨架梁的对应端部通过所述边柱连接，所述第一调节组件与所述梯形骨架梁连接，以调节所述梯形骨架梁的长度。

进一步地，所述梯形骨架梁包括弯折连接梁和直梁，所述直梁的两端分别通过所述第一调节组件连接有所述弯折连接梁，所述弯折连接梁远离所述直梁的一端与所述边柱可拆卸连接。

进一步地，所述弯折连接梁包括第一连接梁以及与所述第一连接梁呈夹角连接的第二连接梁，所述第一连接梁远离所述第二连接梁的端部与所述边柱可拆卸连接，所述第二连接梁远离所述第一连接梁的端部通过所述第一调节组件与所述直梁连接。

进一步地，所述骨架还包括固定支柱组件和支撑杆组件，所述固定支柱组件通过所述第一调节组件和第二调节组件连接于多根所述梯形骨架梁两端之间；所述支撑杆组件的一端通过第三调节组件与所述固定支柱组件连接，所述第三调节组件用于调节并锁定所述支撑杆组件相对于所述固定支柱组件的转动角度。

进一步地，所述固定支柱组件包括至少一根第一固定支柱和至少一根第二固定支柱，所述第一固定支柱通过所述第一调节组件连接于多根所述梯形骨架梁，所述第二固定支柱通过所述第二调节组件连接于多根所述梯形骨架梁；

所述支撑杆组件包括至少一根支撑杆，所述支撑杆通过第三调节组件与所述第二固定支柱连接。

进一步地，所述第二固定支柱包括立杆以及安装于所述立杆上的固定支座，所述立杆通过所述第二调节组件连接于多根所述梯形骨架梁，所述固定支座通过第三调节组件与所述支撑杆连接。