[发明专利]进路采场充填接顶装置及充填接顶方法

说明书

本发明提供了一种进路采场充填接顶装置及充填接顶方法。进路采场包括运输巷道、与运输巷道相连接的进路及设置于进路进口端的充填挡墙，该充填接顶装置包括设置于运输巷道顶部的充填主管和设置于进路顶部的至少三根不同长度的充填支管，以及设置于充填主管和充填支管之间的三通管和切换闸阀。充填挡墙与进路形成用于承载浆料的密封空间；当浆料由充填主管进入充填支管时，可以通过切换闸阀的开关调节浆料的流向，实现多管多点同时下料或多管多点分步下料。本发明将三根长度不同充填支管的进料口分别布设于进路的进口端、中部和尾部，下料时通过切换闸阀不仅能随时控制下料过程，还能便捷切换下料口。

技术领域

本发明涉及矿山采场充填技术领域，尤其涉及一种进路采场充填接顶装置及充填接顶方法。

背景技术

进路充填采矿法因其采场暴露面积小、回采作业安全、资源回收率高等优势在矿体岩性破碎、矿石资源价值高的矿山有着广泛的应用。进路采场的采幅和跨度均较小，类似于巷道掘进，以较小的暴露面积来保证回采作业的安全，出矿后修筑挡墙，采用充填的方式回填空区，为周围采场回采创造条件。

进路充填采矿法首先需要保证回采作业的暴露面积足够小，因而对每个进路的充填接顶工艺要求极高。若进路采场回填空区时没有充填接顶或接顶效果差时，一方面会影响旁边进路的顶部暴露面积，极大地影响采场的稳定性，增加事故风险(若进路1回填空区时没有充填接顶，当回采旁边进路2时，进路2的顶部暴露面积将会是进路1和2两个采场总共的顶部暴露面积)；另一方面会造成采场无法顺利转层，上向进路充填采矿法的转层是建立在下分层充填体质量与平整度基础上的，若采场没有充填接顶，将会导致上分层无法开采；下向进路充填采矿法的转层安全性取决于上层充填假顶的整体强度，若上层充填体没有接顶，那么上层充填体不能与上上层充填体形成整体，充填体质量将会受到很大影响，无法保证开采工作的安全进行。

目前进路充填采矿法的充填接顶工艺，根据下料点的不同一般分为单点下料和多点下料：(1)单点下料即在进路顶部局部超挖，制造出下料最高点，将充填管道出口布置在最高点处，使浆料能灌满整个进路。由于进路充填采矿法的进路长度较长(一般为20-30m，甚至50-60m)，考虑到膏体浆料的流平性，当出料口接顶时，较长的进路长度会导致远离下料点的区域无法充满，产生空顶，即使采用正压强制接顶的方式，也难以保证接顶效果。(2)多点下料工艺可以采用单管多点下料和多管多点下料方式进行。单管多点下料可以在单根管道上设置多个下料口或在下料过程中将充填管道不断抽出来实现多点下料。申请号为CN202021365296.4的专利公开了一种多点同步下料充填管道系统，在单根管道上设置多个下料口，填料过程中多个下料口只能同时下料，无法根据实际需要更换下料点进行定点下料，不利于实际生产。在下料过程中将充填管道不断抽出来实现多点下料的方式对充填管道要求较高，充填挡墙修筑后，管道移动较为困难，亦不利于实际生产。目前多管多点下料的方式鲜有报道，申请号为CN201520927464.7的专利公开了一种适用于进路充填多点下料的输送管道，通过三通阀将多根充填管道连接，充填管道上设置多个下料口，实现多管多点同时下料。该方法的缺点依然在于无法根据实际需要进行定点下料，不利于实际生产。

有鉴于此，有必要设计一种改进的一种进路采场充填接顶装置及充填接顶方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种进路采场充填接顶装置及充填接顶方法，解决进路充填接顶时单点下料造成的接顶不完全以及多点下料时，下料口无法控制且无法便捷切换下料口的问题。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种进路采场充填接顶装置，进路采场包括运输巷道、与所述运输巷道相连接的进路及设置于所述进路进口端的充填挡墙，充填接顶装置包括设置于所述运输巷道顶板处的充填主管和设置于所述进路顶板处的至少三根不同长度的充填支管，以及设置于所述充填主管和所述充填支管之间的三通管和切换闸阀；所述充填挡墙与所述进路形成用于承载浆料的密封空间；浆料进入所述充填主管，通过所述切换闸阀的开关调节浆料的下料位置完成充填接顶作业。