本發(fā)明屬于采礦工藝及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有效提高穩(wěn)固性的溜井降段封堵的方法及其結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

由于礦山大多很高，礦石運(yùn)送頻繁，為提高運(yùn)送效率節(jié)約成本，會(huì)在礦山由上至下打通一個(gè)類似井的管道，由上至下直接傾倒礦石，稱為溜井。溜井是指利用自重從上往下溜放礦石或廢石的井筒，一方面可以提高運(yùn)送效率，另一方面，可以起到一定的粉碎礦石作用。采區(qū)溜井大部份位于礦體里邊，采用垂直式布置，布置在穿脈運(yùn)輸巷道旁, 幾個(gè)分層的同一個(gè)礦塊共用一個(gè)溜井，采礦工程進(jìn)行回采時(shí)，先進(jìn)行拉槽，然后從切割槽往東西兩邊退采。由于一個(gè)分段僅有一條切割槽（局部增加一段切割槽），從東往西回采時(shí)就必須通過其它穿脈運(yùn)輸巷道，上一分段回采通過了穿脈運(yùn)輸巷道后，為了確保下一分段繼續(xù)使用該穿脈溜井，就要對回采要通過的采區(qū)溜井進(jìn)行封堵，簡稱溜井降段封堵。

溜井封堵既要牢固，不能被上分段爆落礦巖所沖擊壓壞，又不能影響以后下一分段的出礦?，F(xiàn)有技術(shù)中溜井降段封堵結(jié)構(gòu)有些采用箕斗等設(shè)備在井筒內(nèi)打錨桿再進(jìn)行澆筑，往往穩(wěn)固性較差，易被上一分段塌落的礦巖沖擊發(fā)生嚴(yán)重彎曲變型，不能起到安全擋的作用，難完全確保安全；也有的溜井降段封堵結(jié)構(gòu)先用礦石填充再使用細(xì)砂、塑性材料層等填充，但是這種方法存在的問題也很多，首先因?yàn)橛捎诘V石填充的高度一般都在幾百米，眾所周知礦石的粒度較大，因而縫隙較大，細(xì)砂填充不僅需要大量細(xì)砂甚至填充到溜井的中下段才會(huì)較為平整，而且大大增加了之后用于填充的這部分礦石的選礦難度和選礦設(shè)備的壓力；另外以往的降段封堵多為單層錨桿，承受力較弱，容易發(fā)生整體墜落，另外單層錨桿施工時(shí)隱患較大，礦石填充后有一定的空隙，稍微不慎，施工時(shí)施工人員容易失足掉落。對于有些使用時(shí)間比較久、井口發(fā)生垮落變形的溜井，安全性更低，穩(wěn)固性更差，因此有必要開發(fā)一種提高溜井降段封堵穩(wěn)固性和安全性的降段封堵技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供一種有效提高穩(wěn)固性的溜井降段封堵的方法，第二目的在于提供一種有效提高穩(wěn)固性的溜井降段封堵結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的第一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括以下步驟：

1）撬毛：首先對溜井口及溜井四圍進(jìn)行撬毛，用撬棍敲擊巖石，將聲音沉悶不清脆的巖石用撬棍撬下，從而清理浮石，保證施工環(huán)境安全無隱患；

2）溜井填礦：用礦石填充溜井至井口下1.5~5m處，將填充礦石整平，鋪上0.1~0.3m的隔離層；

3）設(shè)置錨桿：在隔離層與溜井口之間的溜井側(cè)壁上開錨孔，將錨桿與錨固劑一起插入錨孔中，錨桿在溜井的側(cè)壁上水平環(huán)形設(shè)置有兩層，兩層錨桿上均嵌入呈井字形設(shè)置的加固鋼；

4）溜井封堵：往溜井中澆筑混凝土，澆筑范圍為隔離層至溜井口，混凝土澆注后覆蓋土工布和進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為8~10天，最后在溜井口加蓋完全覆蓋溜井口的礦石板，完成溜井封堵。

本發(fā)明的第二目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括溜井、填充層和砼構(gòu)件，所述的溜井由填充層和砼構(gòu)件填充封堵，其特征在于所述的填充層包括礦石層和設(shè)置在礦石層之上的阻隔層；所述的砼構(gòu)件包括結(jié)構(gòu)骨架和澆筑的混凝土，所述的結(jié)構(gòu)骨架包括錨桿和加固鋼，所述的錨桿通過插入開設(shè)在溜井側(cè)壁上的錨孔內(nèi)從而設(shè)置在溜井的側(cè)壁上，所述的錨桿在溜井的側(cè)壁上水平環(huán)形設(shè)置有兩層，分別為上錨桿層和下錨桿層，所述上錨桿層靠近溜井的井口，所述的下錨桿層靠近阻隔層，所述的上錨桿層與下錨桿層上均嵌入加固鋼，所述的加固鋼在上錨桿層和下錨桿層上均呈井字形設(shè)置；所述的溜井的上方加蓋有完全覆蓋井口的礦石板。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明封堵方法簡單，有效縮短了施工時(shí)間，提高了封堵段的牢固性和安全性，確保了封堵質(zhì)量，保障了人員、設(shè)備安全及生產(chǎn)持續(xù)。

2、本發(fā)明溜井封堵牢固，既不能被上分段爆落礦巖所沖擊壓壞，又容易拆除，不影響下一分段的出礦，能夠防止溜井在沖擊下彎曲變形，有效起到安全檔的作用。

3、本發(fā)明使用小粒徑的礦石篩選，進(jìn)一步提高了礦石層填充的穩(wěn)固，礦石之間間隙小，承受力高，直接使用棉花作為阻隔層，一方面阻隔混凝土澆筑時(shí)滲漏到礦石層，另一方面避免使用細(xì)沙，方便易行，而且棉花在拆除封堵后可以取出重復(fù)利用。

4、本發(fā)明采用兩層錨桿，且均嵌入加固鋼，有效提高穩(wěn)固性和錨桿的承受力，避免整體墜落或塌陷的情況，對于時(shí)間久、井口有垮落變形情況的溜井尤為適用；下錨桿層設(shè)置之后能夠作為工作臺(tái)進(jìn)行后續(xù)的施工，因而避免了沒有工作臺(tái)而導(dǎo)致的施工人員易失足掉落的問題；本發(fā)明在溜井口設(shè)置有完全覆蓋住溜井口的礦石板，增大受力面積，進(jìn)一步提高安全系數(shù)，降低安全隱患。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖1中上錨桿層的俯視圖；

圖4為1中下錨桿層的俯視圖；

圖中：1-溜井、2-礦石層、3-阻隔層、4-砼構(gòu)件、5-錨桿、6-加固鋼、7-礦石板、8-分段聯(lián)道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如本發(fā)明實(shí)施例和附圖所述的有效提高穩(wěn)固性的溜井降段封堵的方法，包括以下步驟：

1）撬毛：首先對溜井口及溜井四圍進(jìn)行撬毛，用撬棍敲擊巖石，將聲音沉悶不清脆的巖石用撬棍撬下，從而清理浮石，保證施工環(huán)境安全無隱患；

2）溜井填礦：用礦石填充溜井至井口下1.5~5m處，將填充礦石整平，鋪上0.1~0.3m的隔離層；

3）設(shè)置錨桿：在隔離層與溜井口之間的溜井側(cè)壁上開錨孔，將錨桿與錨固劑一起插入錨孔中，錨桿在溜井的側(cè)壁上水平環(huán)形設(shè)置有兩層，兩層錨桿上均嵌入呈井字形設(shè)置的加固鋼；

4）溜井封堵：往溜井中澆筑混凝土，澆筑范圍為隔離層至溜井口，混凝土澆注后覆蓋土工布和進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為8~10天，最后在溜井口加蓋完全覆蓋溜井口的礦石板，完成溜井封堵。

步驟4）中所述的養(yǎng)護(hù)為每天在混凝土上灑水兩次進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

一種有效提高穩(wěn)固性的溜井降段封堵結(jié)構(gòu)，包括溜井1、填充層和砼構(gòu)件4，所述的溜井1由填充層和砼構(gòu)件4填充封堵，所述的填充層包括礦石層2和設(shè)置在礦石層2之上的阻隔層3；所述的砼構(gòu)件4包括結(jié)構(gòu)骨架和澆筑的混凝土，所述的結(jié)構(gòu)骨架包括錨桿5和加固鋼6，所述的錨桿5通過插入開設(shè)在溜井1側(cè)壁上的錨孔內(nèi)從而設(shè)置在溜井1的側(cè)壁上，所述的錨桿5在溜井1的側(cè)壁上水平環(huán)形設(shè)置有兩層，分別為上錨桿層和下錨桿層，所述上錨桿層靠近溜井1的井口，所述的下錨桿層靠近阻隔層3，所述的上錨桿層與下錨桿層上均嵌入加固鋼6，所述的加固鋼6在上錨桿層和下錨桿層上均呈井字形設(shè)置；所述的溜井1的上方加蓋有完全覆蓋井口的礦石板7。

所述的礦石層2由粒徑大小不超過溜井1直徑1/8的礦石填充而成。

所述的阻隔層3由棉花填充而成。

所述的錨孔的深度為0.7~1.5m。

所述的錨桿5的長度為1.5~3m，直徑為20mm。

所述的上錨桿層與下錨桿層之間的距離為0.9~3.2m，且所述的上錨桿層與下錨桿層均設(shè)置有4~20根錨桿5。

所述的上錨桿層與下錨桿層均設(shè)置有6~16根錨桿5。

所述的上錨桿層與下錨桿層均設(shè)置有9~11根錨桿5。

所述的下錨桿層是相對于上錨桿層水平旋轉(zhuǎn)22.5 o設(shè)置。

所述的加固鋼6有4根，且為直徑20mm的螺紋鋼。

本發(fā)明的工作原理和工作過程：將待降段封堵的溜井1使用經(jīng)過篩選的礦石進(jìn)行填充至合適位置，然后加設(shè)棉花作為阻隔層3，在溜井1的側(cè)壁打錨孔然后加錨固劑將錨桿5嵌入，鋪設(shè)下錨桿層，把加固鋼6嵌入下錨桿層，嵌入方法為使用多根錨桿5將加固鋼6夾住而不是直接把加固鋼放在下錨桿層上方，將4根加固鋼6鋪設(shè)成井字形，然后以下錨桿層作為工作臺(tái)鋪設(shè)上錨桿層，再嵌入加固鋼6，最后現(xiàn)澆C20砼降段封堵至溜井1的井口，保養(yǎng)8~10天，最后加蓋礦石板7，即可。

實(shí)施例1

1）撬毛：首先對待降段封堵的溜井口及溜井四圍進(jìn)行撬毛，用撬棍敲擊巖石，將聲音沉悶不清脆的巖石用撬棍撬下，從而清理浮石，保證施工環(huán)境安全無隱患；2）溜井填礦：用粒徑大小不超過溜井直徑1/8的礦石填充溜井至井口下1.5m處，將填充礦石整平，鋪上0.1m的棉花隔離層；3）設(shè)置錨桿：在隔離層與溜井口之間的溜井側(cè)壁上開深度為0.7m的錨孔，將錨固劑與錨桿一起插入錨孔中，錨桿的長度為1.5m，直徑為20mm，錨桿在溜井的側(cè)壁上水平環(huán)形設(shè)置有兩層，兩層錨桿均設(shè)置有4根，兩層錨桿之間的距離為0.9m，兩層錨桿上均嵌入呈井字形設(shè)置的加固鋼；4）溜井封堵：往溜井中澆筑C20 混凝土，澆筑范圍為隔離層至溜井口，混凝土澆注后覆蓋土工布和每天在混凝土上灑水兩次進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為8天，最后在溜井口加蓋完全覆蓋溜井口的礦石板，完成溜井封堵。

實(shí)施例1的封堵方法簡單，有效縮短了施工時(shí)間，提高了封堵段的牢固性和安全性，確保了封堵質(zhì)量，保障了人員、設(shè)備安全及生產(chǎn)持續(xù)。

實(shí)施例2

1）撬毛：首先對待降段封堵的溜井口及溜井四圍進(jìn)行撬毛，用撬棍敲擊巖石，將聲音沉悶不清脆的巖石用撬棍撬下，從而清理浮石，保證施工環(huán)境安全無隱患；2）溜井填礦：用粒徑大小不超過溜井直徑1/8的礦石填充溜井至井口下5m處，將填充礦石整平，鋪上0.3m的棉花隔離層；3）設(shè)置錨桿：在隔離層與溜井口之間的溜井側(cè)壁上開深度為1.5m的錨孔，將錨固劑與錨桿一起插入錨孔中，錨桿的長度為3m，直徑為20mm，錨桿在溜井的側(cè)壁上水平環(huán)形設(shè)置有兩層，兩層錨桿均設(shè)置有20根，兩層錨桿之間的距離為3.2m，兩層錨桿上均嵌入呈井字形設(shè)置的加固鋼；4）溜井封堵：往溜井中澆筑C20 混凝土，澆筑范圍為隔離層至溜井口，混凝土澆注后覆蓋土工布和每天在混凝土上灑水兩次進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為10天，最后在溜井口加蓋完全覆蓋溜井口的礦石板，完成溜井封堵。

實(shí)施例2的封堵方法簡單，有效縮短了施工時(shí)間，提高了封堵段的牢固性和安全性，確保了封堵質(zhì)量，保障了人員、設(shè)備安全及生產(chǎn)持續(xù)。

實(shí)施例3

1）撬毛：首先對待降段封堵的溜井口及溜井四圍進(jìn)行撬毛，用撬棍敲擊巖石，將聲音沉悶不清脆的巖石用撬棍撬下，從而清理浮石，保證施工環(huán)境安全無隱患；2）溜井填礦：用粒徑大小不超過溜井直徑1/8的礦石填充溜井至井口下3m處，將填充礦石整平，鋪上0.2m的棉花隔離層；3）設(shè)置錨桿：在隔離層與溜井口之間的溜井側(cè)壁上開深度為1m的錨孔，將錨固劑與錨桿一起插入錨孔中，錨桿的長度為2m，直徑為20mm，錨桿在溜井的側(cè)壁上水平環(huán)形設(shè)置有兩層，兩層錨桿均設(shè)置有12根，兩層錨桿之間的距離為1.2m，兩層錨桿上均嵌入呈井字形設(shè)置的加固鋼；4）溜井封堵：往溜井中澆筑C20 混凝土，澆筑范圍為隔離層至溜井口，混凝土澆注后覆蓋土工布和每天在混凝土上灑水兩次進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為9天，最后在溜井口加蓋完全覆蓋溜井口的礦石板，完成溜井封堵。

實(shí)施例3的封堵方法簡單，有效縮短了施工時(shí)間，提高了封堵段的牢固性和安全性，確保了封堵質(zhì)量，保障了人員、設(shè)備安全及生產(chǎn)持續(xù)。

實(shí)施例4

以大紅山400m分段 K402及K605溜井降段封堵作為實(shí)施例：K402及K605二個(gè)溜井井口發(fā)生垮落變形，深部采區(qū)400m分段8#礦塊落礦至K402溜井，9#礦塊落礦至K605溜井。兩溜井參數(shù)基本相同，溜井口近似橢圓形，長、短邊平均直徑分別為8m、7m，橢圓周長23.55m、面積約43.96㎡，封堵高度為3m，單個(gè)溜井封堵體積約130m3，使用現(xiàn)澆C20砼封堵，錨桿施工兩層，單層錨桿間度1.9m，施工24Ф20，L=2.5m錨桿，施工過程中放入8根Ф20長7m螺紋鋼，呈井字型排布作為骨架。