一种有效提高稳固性的溜井降段封堵的方法及其结构技术领域
本发明属于采矿工艺及设备技术领域，具体涉及一种有效提高稳固性的溜井降段
封堵的方法及其结构。
背景技术
由于矿山大多很高，矿石运送频繁，为提高运送效率节约成本，会在矿山由上至下
打通一个类似井的管道，由上至下直接倾倒矿石，称为溜井。溜井是指利用自重从上往下溜
放矿石或废石的井筒，一方面可以提高运送效率，另一方面，可以起到一定的粉碎矿石作
用。采区溜井大部份位于矿体里边，采用垂直式布置，布置在穿脉运输巷道旁, 几个分层的
同一个矿块共用一个溜井，采矿工程进行回采时，先进行拉槽，然后从切割槽往东西两边退
采。由于一个分段仅有一条切割槽（局部增加一段切割槽），从东往西回采时就必须通过其
它穿脉运输巷道，上一分段回采通过了穿脉运输巷道后，为了确保下一分段继续使用该穿
脉溜井，就要对回采要通过的采区溜井进行封堵，简称溜井降段封堵。
溜井封堵既要牢固，不能被上分段爆落矿岩所冲击压坏，又不能影响以后下一分
段的出矿。现有技术中溜井降段封堵结构有些采用箕斗等设备在井筒内打锚杆再进行浇
筑，往往稳固性较差，易被上一分段塌落的矿岩冲击发生严重弯曲变型，不能起到安全挡的
作用，难完全确保安全；也有的溜井降段封堵结构先用矿石填充再使用细砂、塑性材料层等
填充，但是这种方法存在的问题也很多，首先因为由于矿石填充的高度一般都在几百米，众
所周知矿石的粒度较大，因而缝隙较大，细砂填充不仅需要大量细砂甚至填充到溜井的中
下段才会较为平整，而且大大增加了之后用于填充的这部分矿石的选矿难度和选矿设备的
压力；另外以往的降段封堵多为单层锚杆，承受力较弱，容易发生整体坠落，另外单层锚杆
施工时隐患较大，矿石填充后有一定的空隙，稍微不慎，施工时施工人员容易失足掉落。对
于有些使用时间比较久、井口发生垮落变形的溜井，安全性更低，稳固性更差，因此有必要
开发一种提高溜井降段封堵稳固性和安全性的降段封堵技术。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种有效提高稳固性的溜井降段封堵的方法，第二目
的在于提供一种有效提高稳固性的溜井降段封堵结构。
本发明的第一目的是这样实现的，包括以下步骤：
1）撬毛：首先对溜井口及溜井四围进行撬毛，用撬棍敲击岩石，将声音沉闷不清脆的岩
石用撬棍撬下，从而清理浮石，保证施工环境安全无隐患；
2）溜井填矿：用矿石填充溜井至井口下1.5~5m处，将填充矿石整平，铺上0.1~0.3m的隔
离层；
3）设置锚杆：在隔离层与溜井口之间的溜井侧壁上开锚孔，将锚杆与锚固剂一起插入
锚孔中，锚杆在溜井的侧壁上水平环形设置有两层，两层锚杆上均嵌入呈井字形设置的加
固钢；
4）溜井封堵：往溜井中浇筑混凝土，浇筑范围为隔离层至溜井口，混凝土浇注后覆盖土
工布和进行养护，养护期为8~10天，最后在溜井口加盖完全覆盖溜井口的矿石板，完成溜井
封堵。
本发明的第二目的是这样实现的，包括溜井、填充层和砼构件，所述的溜井由填充
层和砼构件填充封堵，其特征在于所述的填充层包括矿石层和设置在矿石层之上的阻隔
层；所述的砼构件包括结构骨架和浇筑的混凝土，所述的结构骨架包括锚杆和加固钢，所述
的锚杆通过插入开设在溜井侧壁上的锚孔内从而设置在溜井的侧壁上，所述的锚杆在溜井
的侧壁上水平环形设置有两层，分别为上锚杆层和下锚杆层，所述上锚杆层靠近溜井的井
口，所述的下锚杆层靠近阻隔层，所述的上锚杆层与下锚杆层上均嵌入加固钢，所述的加固
钢在上锚杆层和下锚杆层上均呈井字形设置；所述的溜井的上方加盖有完全覆盖井口的矿
石板。
本发明的有益效果：
1、本发明封堵方法简单，有效缩短了施工时间，提高了封堵段的牢固性和安全性，确保
了封堵质量，保障了人员、设备安全及生产持续。
2、本发明溜井封堵牢固，既不能被上分段爆落矿岩所冲击压坏，又容易拆除，不影
响下一分段的出矿，能够防止溜井在冲击下弯曲变形，有效起到安全档的作用。
3、本发明使用小粒径的矿石筛选，进一步提高了矿石层填充的稳固，矿石之间间
隙小，承受力高，直接使用棉花作为阻隔层，一方面阻隔混凝土浇筑时渗漏到矿石层，另一
方面避免使用细沙，方便易行，而且棉花在拆除封堵后可以取出重复利用。
4、本发明采用两层锚杆，且均嵌入加固钢，有效提高稳固性和锚杆的承受力，避免
整体坠落或塌陷的情况，对于时间久、井口有垮落变形情况的溜井尤为适用；下锚杆层设置
之后能够作为工作台进行后续的施工，因而避免了没有工作台而导致的施工人员易失足掉
落的问题；本发明在溜井口设置有完全覆盖住溜井口的矿石板，增大受力面积，进一步提高
安全系数，降低安全隐患。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1中上锚杆层的俯视图；
图4为1中下锚杆层的俯视图；
图中：1-溜井、2-矿石层、3-阻隔层、4-砼构件、5-锚杆、6-加固钢、7-矿石板、8-分段联
道。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以
限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如本发明实施例和附图所述的有效提高稳固性的溜井降段封堵的方法，包括以下
步骤：
1）撬毛：首先对溜井口及溜井四围进行撬毛，用撬棍敲击岩石，将声音沉闷不清脆的岩
石用撬棍撬下，从而清理浮石，保证施工环境安全无隐患；
2）溜井填矿：用矿石填充溜井至井口下1.5~5m处，将填充矿石整平，铺上0.1~0.3m的隔
离层；
3）设置锚杆：在隔离层与溜井口之间的溜井侧壁上开锚孔，将锚杆与锚固剂一起插入
锚孔中，锚杆在溜井的侧壁上水平环形设置有两层，两层锚杆上均嵌入呈井字形设置的加
固钢；
4）溜井封堵：往溜井中浇筑混凝土，浇筑范围为隔离层至溜井口，混凝土浇注后覆盖土
工布和进行养护，养护期为8~10天，最后在溜井口加盖完全覆盖溜井口的矿石板，完成溜井
封堵。
步骤4）中所述的养护为每天在混凝土上洒水两次进行养护。
一种有效提高稳固性的溜井降段封堵结构，包括溜井1、填充层和砼构件4，所述的
溜井1由填充层和砼构件4填充封堵，所述的填充层包括矿石层2和设置在矿石层2之上的阻
隔层3；所述的砼构件4包括结构骨架和浇筑的混凝土，所述的结构骨架包括锚杆5和加固钢
6，所述的锚杆5通过插入开设在溜井1侧壁上的锚孔内从而设置在溜井1的侧壁上，所述的
锚杆5在溜井1的侧壁上水平环形设置有两层，分别为上锚杆层和下锚杆层，所述上锚杆层
靠近溜井1的井口，所述的下锚杆层靠近阻隔层3，所述的上锚杆层与下锚杆层上均嵌入加
固钢6，所述的加固钢6在上锚杆层和下锚杆层上均呈井字形设置；所述的溜井1的上方加盖
有完全覆盖井口的矿石板7。
所述的矿石层2由粒径大小不超过溜井1直径1/8的矿石填充而成。
所述的阻隔层3由棉花填充而成。
所述的锚孔的深度为0.7~1.5m。
所述的锚杆5的长度为1.5~3m，直径为20mm。
所述的上锚杆层与下锚杆层之间的距离为0.9~3.2m，且所述的上锚杆层与下锚杆
层均设置有4~20根锚杆5。
所述的上锚杆层与下锚杆层均设置有6~16根锚杆5。
所述的上锚杆层与下锚杆层均设置有9~11根锚杆5。
所述的下锚杆层是相对于上锚杆层水平旋转22.5 º设置。
所述的加固钢6有4根，且为直径20mm的螺纹钢。
本发明的工作原理和工作过程：将待降段封堵的溜井1使用经过筛选的矿石进行
填充至合适位置，然后加设棉花作为阻隔层3，在溜井1的侧壁打锚孔然后加锚固剂将锚杆5
嵌入，铺设下锚杆层，把加固钢6嵌入下锚杆层，嵌入方法为使用多根锚杆5将加固钢6夹住
而不是直接把加固钢放在下锚杆层上方，将4根加固钢6铺设成井字形，然后以下锚杆层作
为工作台铺设上锚杆层，再嵌入加固钢6，最后现浇C20砼降段封堵至溜井1的井口，保养8~
10天，最后加盖矿石板7，即可。
实施例1
1）撬毛：首先对待降段封堵的溜井口及溜井四围进行撬毛，用撬棍敲击岩石，将声音沉
闷不清脆的岩石用撬棍撬下，从而清理浮石，保证施工环境安全无隐患；2）溜井填矿：用粒
径大小不超过溜井直径1/8的矿石填充溜井至井口下1.5m处，将填充矿石整平，铺上0.1m的
棉花隔离层；3）设置锚杆：在隔离层与溜井口之间的溜井侧壁上开深度为0.7m的锚孔，将锚
固剂与锚杆一起插入锚孔中，锚杆的长度为1.5m，直径为20mm，锚杆在溜井的侧壁上水平环
形设置有两层，两层锚杆均设置有4根，两层锚杆之间的距离为0.9m，两层锚杆上均嵌入呈
井字形设置的加固钢；4）溜井封堵：往溜井中浇筑C20 混凝土，浇筑范围为隔离层至溜井
口，混凝土浇注后覆盖土工布和每天在混凝土上洒水两次进行养护，养护期为8天，最后在
溜井口加盖完全覆盖溜井口的矿石板，完成溜井封堵。
实施例1的封堵方法简单，有效缩短了施工时间，提高了封堵段的牢固性和安全
性，确保了封堵质量，保障了人员、设备安全及生产持续。
实施例2
1）撬毛：首先对待降段封堵的溜井口及溜井四围进行撬毛，用撬棍敲击岩石，将声音沉
闷不清脆的岩石用撬棍撬下，从而清理浮石，保证施工环境安全无隐患；2）溜井填矿：用粒
径大小不超过溜井直径1/8的矿石填充溜井至井口下5m处，将填充矿石整平，铺上0.3m的棉
花隔离层；3）设置锚杆：在隔离层与溜井口之间的溜井侧壁上开深度为1.5m的锚孔，将锚固
剂与锚杆一起插入锚孔中，锚杆的长度为3m，直径为20mm，锚杆在溜井的侧壁上水平环形设
置有两层，两层锚杆均设置有20根，两层锚杆之间的距离为3.2m，两层锚杆上均嵌入呈井字
形设置的加固钢；4）溜井封堵：往溜井中浇筑C20 混凝土，浇筑范围为隔离层至溜井口，混
凝土浇注后覆盖土工布和每天在混凝土上洒水两次进行养护，养护期为10天，最后在溜井
口加盖完全覆盖溜井口的矿石板，完成溜井封堵。
实施例2的封堵方法简单，有效缩短了施工时间，提高了封堵段的牢固性和安全
性，确保了封堵质量，保障了人员、设备安全及生产持续。
实施例3
1）撬毛：首先对待降段封堵的溜井口及溜井四围进行撬毛，用撬棍敲击岩石，将声音沉
闷不清脆的岩石用撬棍撬下，从而清理浮石，保证施工环境安全无隐患；2）溜井填矿：用粒
径大小不超过溜井直径1/8的矿石填充溜井至井口下3m处，将填充矿石整平，铺上0.2m的棉
花隔离层；3）设置锚杆：在隔离层与溜井口之间的溜井侧壁上开深度为1m的锚孔，将锚固剂
与锚杆一起插入锚孔中，锚杆的长度为2m，直径为20mm，锚杆在溜井的侧壁上水平环形设置
有两层，两层锚杆均设置有12根，两层锚杆之间的距离为1.2m，两层锚杆上均嵌入呈井字形
设置的加固钢；4）溜井封堵：往溜井中浇筑C20 混凝土，浇筑范围为隔离层至溜井口，混凝
土浇注后覆盖土工布和每天在混凝土上洒水两次进行养护，养护期为9天，最后在溜井口加
盖完全覆盖溜井口的矿石板，完成溜井封堵。
实施例3的封堵方法简单，有效缩短了施工时间，提高了封堵段的牢固性和安全
性，确保了封堵质量，保障了人员、设备安全及生产持续。
实施例4
以大红山400m分段 K402及K605溜井降段封堵作为实施例：K402及K605二个溜井井口
发生垮落变形，深部采区400m分段8#矿块落矿至K402溜井，9#矿块落矿至K605溜井。两溜井
参数基本相同，溜井口近似椭圆形，长、短边平均直径分别为8m、7m，椭圆周长23.55m、面积
约43.96㎡，封堵高度为3m，单个溜井封堵体积约130m3，使用现浇C20砼封堵，锚杆施工两
层，单层锚杆间度1.9m，施工24Ф20，L=2.5m锚杆，施工过程中放入8根Ф20长7m螺纹钢，呈
井字型排布作为骨架。