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1、10申请公布号CN103216239A43申请公布日20130724CN103216239ACN103216239A21申请号201310151624922申请日20130427E21C41/3220060171申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号72发明人王洪江吴爱祥孙伟王贻明李涛韩斌尹升华仪海豹李公成沈显岭李佳梦74专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫54发明名称一种矿山活动塌陷区回填处置方法57摘要一种矿山活动塌陷区回填处置方法，其特征在于将低浓度全尾砂浆经深锥浓密机（1）浓密脱水后的高浓度全尾砂浆，与骨料筒仓（2）、粉料筒仓（3）排出。
2、的粗骨料、水泥经搅拌机（4）制备成混合浆体，浆体经泵（5）泵送至塌陷区（6）进行排放。排放时采用“平面分区交替、竖向胶结非胶结互层”的排放方式对塌陷区进行回填。平面分区交替排放是根据塌陷区空间分布状态将塌陷区在平面上划分为若干个独立排放区，排放时分区交替排放；竖向胶结非胶结互层排放是指在塌陷区竖直方向上，胶结回填层（7）与非胶结回填层（8）交替互层排放。此种回填方式具有回填成本低、回填安全可靠等特点。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN103216239ACN103216239A1/1页。
3、21一种矿山活动塌陷区回填处置方法，其特征在于将混合处置体采用“平面分区交替、竖向胶结非胶结互层”的排放方式对塌陷区进行回填处置；所述的平面分区交替排放步骤如下根据塌陷区（6）的空间分布状态，将塌陷区在平面上划分为若干个独立排放区，排放时进行分区交替排放；所述的竖向胶结非胶结互层排放步骤如下塌陷区回填初期采用胶结回填，在塌陷区中形成胶结回填层（7）；当初期胶结回填层（7）形成以后，便进行非胶结回填，非胶结回填层（8）达到一定厚度时再进行胶结回填，如此交替进行作业，直至回填结束；所述胶结、非胶结回填层结构如下胶结回填层厚度应相对较大，初期厚度为510M，其它分层厚度逐渐减小，直至055M；非胶结。
4、层厚度520M。2根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用非胶结回填时，所述混合处置体采用如下方法制备将选矿厂排出的低浓度全尾砂浆经深锥浓密机（1）进行浓密脱水形成高浓度全尾砂浆，脱水后全尾砂质量浓度大于70；将浓密后全尾砂浆、粗骨料经搅拌机（4）制备成均匀的非胶结回填料浆，料浆质量浓度控制在7585之间，配比为全尾砂废石质量比为9137。3根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用胶结回填时，所述混合处置体采用如下方法制备将选矿厂排出的低浓度全尾砂浆经深锥浓密机（1）进行一段浓密脱水，脱水后全尾砂质量浓度大于70；将浓密后全尾砂浆、水泥、粗骨料经搅拌机（4）制备成均匀的胶结回填料浆，料浆质。
5、量浓度控制在7585之间，配比为全尾砂废石质量比为9137，灰砂比为19199。权利要求书CN103216239A1/3页3一种矿山活动塌陷区回填处置方法0001技术领域0002本发明涉及一种矿山活动塌陷区回填处置方法，主要用于对矿山活动塌陷区进行安全、环保、高效处置，属矿山开采及地质灾害治理领域。0003背景技术0004据统计，自建国至今，我国矿山开发引起地质灾害10689起，死亡约4779人。其中地面塌陷8320起，死亡535人。从塌陷区发生次数（7783）及死亡人数（112）比例来看，矿区地表塌陷是最为严重的矿山地质灾害。0005目前处理矿山地表塌陷区的通常做法为采用矿山废弃物（煤矸石、。
6、粉煤灰、废石等）直接对塌陷区进行回填处置。近年来也出现了一些新的处置方法，如采用爆破方法将塌陷区周边山体崩落进行回填、将尾矿制成滤饼回填至塌陷区、将塌陷区改造成尾矿库等。上述方法对停止活动的塌陷区（即塌陷区底部没有采矿）能够起到一定的效果，而对于处于活动状态的塌陷区（即塌陷区底部仍在进行采矿）存在如下诸多问题采用矿山废弃物对塌陷区直接进行回填，易造成回填体大规模塌陷、井下泥石流、地下水污染等次生灾害；爆破崩落山体回填塌陷区的方法具有适用范围小、爆破施工复杂、爆破回填块度无法掌控、爆破振动、飞石造成人员伤亡等缺点；采用尾矿滤饼处置塌陷具有排放方式不灵活、回填成本高、作业人员及设备事故率高等问题；。
7、将活动塌陷区改造成尾矿库则必然导致尾矿浆灌入井下工作面及采场，甚至造成淹井事故等。因此，对于处置非活动塌陷区的传统方法不适用于活动塌陷区的处置。0006鉴于目前塌陷区回填处置方法的不足，需要一种新的塌陷区回填处置方法，特别是针对矿山活动塌陷区的回填处置。回填处置时，在不影响井下正常采矿活动、不形成人工水体、不发生大规模回填体突然坍塌、不引起井下泥石流等次生灾害的同时，能够充分利用矿山废弃物，达到控制、消除塌陷区的目的。0007发明内容0008本发明的目的在于提供一种矿山活动塌陷区处置方法。该方法的实质是将矿山废弃物（尾砂、废石等）制备成混合处置体，使混合处置体具有良好的流动性、合适的渗透性和协。
8、同变形能力，在受到采动影响时能够有效控制活动塌陷区的进一步扩展，避免回填处置后井下泥石流等次生灾害的发生。0009本发明一种矿山活动塌陷区回填处置方法，其特征在于采用将混合处置体“平面分区交替、竖向胶结非胶结互层”的排放方式对塌陷区进行回填处置；所述平面分区交替排放具体如下根据塌陷区（6）空间分布状态将塌陷区在平面上划分为若干个独立排放区，排放时分区交替排放；说明书CN103216239A2/3页4所述竖向胶结非胶结分层排放具体如下塌陷区回填初期采用胶结回填，在塌陷区中形成胶结回填层（7）；当初期胶结回填层（7）形成以后，便进行非胶结回填，非胶结回填层（8）达到一定厚度时再进行胶结回填，如此交。
9、替进行作业，直至回填结束；随着采空区（10）及破碎岩体（9）的变化，回填体能够及时控制塌陷区边帮岩体向塌陷区中心下移的趋势；所述胶结、非胶结回填层具体参数如下初期胶结回填层厚度应相对较大，厚度为510M，之后的胶结回填层厚度逐渐减小，控制在0550M之间；非胶结层厚度520M。0010进一步的，采用非胶结回填时，所述混合处置体采用如下方法制备将选矿厂排出的低浓度全尾砂浆经深锥浓密机（1）进行一段浓密脱水，脱水后全尾砂质量浓度大于70；将浓密后的高浓度全尾砂浆、骨料筒仓（2）放出的粗骨料经搅拌机（4）制备成均匀的非胶结回填料浆，料浆质量浓度控制在7585之间，配比为全尾砂废石质量比为9137。0。
10、011进一步的，采用胶结回填时，所述混合处置体采用如下方法制备将选矿厂排出的低浓度全尾砂浆经深锥浓密机（1）进行一段浓密脱水，脱水后全尾砂质量浓度大于70；将浓密后的高浓度全尾砂浆、骨料筒仓（2）放出的粗骨料、粉料筒仓（3）放出的水泥经搅拌机（4）制备成均匀的胶结回填料浆，料浆质量浓度控制在7585之间，配比为全尾砂废石质量比为9137，灰砂比为19199。0012本发明采用矿山废弃物尾砂、碎石、跳汰砂等，根据具体情况添加一定量胶凝材料后制备成膏体，采用泵送方式将膏体泵送至塌陷区进行回填。塌陷区回填时采用“平面分区，竖向分层”的回填方式。这种方法优点在于充分利用了矿山废弃物，减小了其对环境的污。
11、染破坏；由于回填体具有良好的流动性及适合的渗透性，回填时采用互层回填方式，回填体具有良好力学特性及协调变形能力。因此在受到采动影响时能够有效的控制活动塌陷区的进一步扩展，回填处置后不会引起井下泥石流等次生灾害。0013附图说明0014图1塌陷区竖向分层排放示意图，其中1深锥浓密机；2骨料筒仓；3粉料筒仓；4搅拌机；5泵；6塌陷区；7胶结回填层；8非胶结回填层；9破碎岩体；10采空区。0015图2塌陷区平面分区排放示意图，其中11排放区一；12排放区二；13排放区三；14排放区四。0016具体实施方式0017下面对本发明做进一步描述，但本发明的保护范围并不局限于以下所描述具体实施方式的范围。00。
12、18下面详述本方法的实施例。0019某矿区在长期开采过程中，形成了由十几个塌陷坑构成的地表塌陷区，其体积高说明书CN103216239A3/3页5达200多万方。随着井下开采的进行，塌陷区不断扩展，对当地人民日常生活及矿山正常生产造成极大的威胁。该矿采用混合处置体回填的方法对塌陷区进行治理，具体如下采用深锥浓密机1对全尾砂进行一段脱水，脱水后全尾砂质量浓度控制在7276。碎石经骨料筒仓2放出，掺入浓密后尾砂浆中（掺入量1050），通过搅拌机4进行连续均匀混合。最后使回填膏体质量浓度控制在8184之间。采用胶结回填时，上述料浆制备工艺不变，仅需在搅拌环节之前添加15的水泥，是由粉料筒仓3供给的。。
13、制备好的回填料浆经泵5泵送至塌陷区6进行回填。0020根据地表塌陷区6地形及分布特征，初步将某矿地表塌陷区6划分为四个回填排放区。在排放时采用分区交替排放方式。若对排放区一11首先进行排放，排放到一定厚度后，则在排放区三13进行排放。排放区三13排放到一定厚度后则进行排放区二12排放，最后排放至排放区四14，如此反复进行。这样一来，能够确保回填体能够及时干燥和固化，并不造成局部区域破碎岩体带的应力集中。0021塌陷区在竖向排放时采用“胶结非胶结互层排放”方式，即将塌陷区在垂直剖面上分为若干分层，逐层进行回填，且胶结回填层7与非胶结回填层8相互间隔。胶结回填层厚度7在0510M之间，非胶结回填层8在520M之间，胶结量占总体回填量30左右，水泥掺量应在15之间。0022经测试，混合回填处置体可达到如下性能根据水利水电工程地质勘察规范（GB5028799），混合处置体渗透性达到中等透水级别。胶结回填体能在3040H内凝结，28天单轴抗压强度达到12MPA。非胶结回填体粘聚力在40KPA100KPA之间。0023采用上述回填方式可有效的对某矿地表塌陷区进行治理，使地表塌陷区逐渐趋于稳定，同时确保井下正常采矿活动的进行。说明书CN103216239A1/1页6图1图2说明书附图CN103216239A。