(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210899353.4 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 安徽庐江龙桥矿业股份有限公司 地址 230000 安徽省合肥市庐江县龙桥 镇 龙桥 (72)发明人 杨双有　林敏　陈久吾　王凤麟　 强勇　 (74)专利代理 机构 北京市炜衡律师事务所 11375 专利代理师 何金花 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) E21F 15/00(2006.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种井下多分层一 步采的充填方法 (57)摘要 本发明涉及地下采矿填充领域， 涉及一种井 下多分层一步采的充填方法， 包括如下步骤： 针 对充填体力学特征， 建立对比充填方案； 所述充 填体力学特征包括充填体的强度； 所述对比充填 方案包括均质充填方案和区带式充填方案； 所述 均质充填方案包括充填强度的设定； 采用数值模 拟软件Flac3D结合矿 山实际情况进行模拟计算， 并对结果进行对比分析， 获取最终的充填方案， 本申请在确保一步采充填满足二步采安全需要 的基础上， 降低灰砂比， 降低成本， 增大尾砂充 填 量， 减少后续尾砂的处 理堆放量。 权利要求书2页 说明书11页 附图2页 CN 115146481 A 2022.10.04 CN 115146481 A 1.一种井下多分层一 步采的充填方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 针对充填体力学特征， 建立对比充填方案； 所述充填体力学特征包括充填体的强度； 所 述对比充填方案包括均质充填方案和区带式充填方案； 所述均质充填方案包括充填 强度的 设定； 所述区带式充填方案包括依 次设计下部充填区、 下部加强带、 腰部加强带、 上部充填 区和顶部加强带； 并规划各区或带的位置 以及各区或带的灰砂比以保证各区或带实际强 度； 采用数值模拟软件Flac3D结合矿山实际情况进行模拟计算， 并对结果进行对比分析， 获取最终的充填方案 。 2.根据权利要求1一种井下多分层一步采的充填方法， 其特征在于， 所述的采用数值模 拟软件Flac 3D结合矿山实际情况进行模拟计算包括： 获取数值模拟软件Flac 3D计算需要 使用岩石力学参数； 设计数值模拟软件Flac 3D用边界条件， 检验数值模拟的合理性； 数值模拟采用的判定准则为:主要指标为抗剪安全系数、 拉应力大小及分布， 次要指标 包括最大压应力、 最大顶板下沉量、 与最大水平位移； 数值模拟后， 抗剪安全系数越大安全 性越好， 拉应力破坏深度越小安全性越好， 另外拉应力的破坏位置及深度， 能够为充填带区 的布置提供依据； 最终判定结果， 以主 要指标为依据， 次要指标仅供参 考； 通过数值模拟软件Flac3D， 结合矿山实际情况建立平面应变模型进行模拟计算， 并对 结果进行对比分析， 获取最终的充填方案 。 3.根据权利要求2一种井下多分层一步采的充填方法， 其特征在于， 所述岩石力学参数 包括充填体灰砂比、 密度、 内聚力、 内摩擦角、 充填体的弹性模量和泊松比、 以及抗拉强度。 4.根据权利要求2一种井下多分层一步采的充填方法， 其特征在于， 所述设计数值模拟 软件Flac3D用边界条件包括： 对于理论边界， 直接采用Flac3D位移、 应力边界条件进行施 加； 观察充填体的竖向位移， 如果位移量达到1.0cm， 说明计算平面应变模型与实际井下现 场较为接近， 此时不再施加经验边界； 否则施加经验边界， 并重新采用Flac3D内置的 initial命令， 初始化网格内部x、 y、 z方向的应力， 进 行该阶段的计算； 其中所述经验边界为 充填体z方向位移， 设为 1.0cm； 所述理论边界为平 面应变模 型， 约束模 型两侧边界的水平 位 移、 下侧边界的垂向位移， 整个模型的法向位移， 同时还 包括在模型 上部布置均匀荷载。 5.根据权利要求1一种井下多分层一步采的充填方法， 其特征在于， 区带式充填方案包 括普通充填区和 加强带， 其中加强带位于空区下部、 上部、 及腰 部。 6.根据权利要求1一种井下多分层一步采的充填方法， 其特征在于， 对于井下多分层一 步采的采场， 高度达到25 m至45m之间， 采用二区二带模式， 即底部充填区， 上部充填区、 底部 加强带， 顶部加强带。 7.根据权利要求6一种井下多分层一 步采的充填方法， 其特 征在于， 底部充填区主要充填出矿堑沟， 充填高度从采场底部到采场出矿堑沟向下1.5m处， 28 天强度0.7MP； 充填配比： 灰砂比1:15， 浓度62％～6 3％； 实际强度0.7～0.9Mpa； 上部充填区位于底部加强带上面及上部加强带的下面， 充填高度根据采场实际情况 定， 28天强度1.2MPa； 充填配比： 灰砂比1:12， 浓度62％～63％； 实际28天强度1.2～ 1.24MPa。 8.根据权利要求6一种井下多分层一 步采的充填方法， 其特 征在于，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115146481 A 2底部加强带位于底部普通充填 区上面， 充填高度从底部加强带到第 二分层凿岩巷道的 顶部， 28天强度2.0MPa； 充填配比： 灰砂比1:8， 浓度62％～63％； 实际28天强度2.0～ 2.1MPa； 顶部加强带接顶充填： 位于上部充填区的上面， 高度不低于7.5m,具体可根据采场实际 情况进行调整， 28天强度 2.0MPa； 充 填配比： 灰砂比1:8， 浓度62％～63％； 实际28天强度2.0 ～2.1MPa。 9.根据权利要求1一种井下多分层一步采的充填方法， 其特征在于， 对于井下多分层一 步采的采场， 高度达到40 m到50m之间， 采用三区三带模式， 即底部充填区、 中部充填区、 上部 充填区、 底部加强带、 中部加强带与顶部加强带。 10.根据权利要求1一种井下多分层一步采的充填方法， 其特征在于， 区带高程位置在 实际充填中， 可通过以下三种方式进 行控制： 通过 理论计算不同区带的体积， 在充填时通过 控制充填方量来实现区带高程位置的控制； 部分区带的位置刚好位于封闭墙的底部或顶 部， 当充填浆液充填到该位置时， 封闭强会潮湿， 甚至有水渗出， 从而可以实现区带高程位 置的控制； 部分采场上部没有进行封闭的时候， 通过带有标记的绳子， 绑石块丢入空区， 从 而可以判断充填进程， 进而实现区带高程位置的控制以上三种方式， 在实际充填中， 可以配 合使用。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115146481 A 3