充填法的方框支架充填法

適用于開(kāi)體極不規(guī)則、礦石和圍巖都不穩(wěn)固的礦體。用方框支架和充填料來(lái)維護(hù)采空區(qū)?；夭蓵r(shí)，西藏充填，每次將體積與方框體積相等的礦石崩落（方框的長(zhǎng)、寬、高約為1.5m×1.5m×2.0m），并立即架設(shè)方框支護(hù)頂板，然后向方框中填入干充填料，以保證安全。溜井和行人通風(fēng)天井在方框中架設(shè)。礦石可在工作面進(jìn)行手選，選出廢石填入方框作充填料。礦體劃分成3～4個(gè)方框?qū)挼姆謼l或面積為3×4個(gè)方框的短礦塊，充填一個(gè)分條或短礦塊時(shí)，可回采另一個(gè)。

我國(guó)地下開(kāi)山目前的實(shí)際情況是采空區(qū)災(zāi)害發(fā)生頻繁，因事故人數(shù)和國(guó)外同類相比相對(duì)較高，安全生產(chǎn)形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻，危及到人民群眾的生命安全，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，給國(guó)家造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，制約了我國(guó)礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)開(kāi)采完成形成采空區(qū)后，在上覆壓力和地下水等因素的作用下，煤礦回填充填設(shè)備構(gòu)成，該煤柱和開(kāi)采區(qū)兩側(cè)的煤層軟化，失去強(qiáng)度，采空區(qū)泵送充填成套設(shè)備廠家，導(dǎo)致上覆巖體塌陷、冒落，形成滑坡。地下采空區(qū)對(duì)工程的危害是顯著和累積疊加的，主要體現(xiàn)在二個(gè)方面：一是采空區(qū)礦柱變形、破壞、頂板大面積冒落、巖移，造成地表沉陷、開(kāi)裂和塌陷，破壞地面環(huán)境和影響露天作業(yè)，更為嚴(yán)重的是采空區(qū)突然垮塌的高速氣浪和沖擊波造成的人員和設(shè)備破壞；另一方面在礦山開(kāi)采過(guò)程中，采空區(qū)圍巖受爆震動(dòng)影響導(dǎo)致巖體裂隙發(fā)育，全尾砂膏體泵送充填，甚至貫通地表或連通老窯積水，發(fā)生突水事故，淹沒(méi)坑道和工作面，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。礦體開(kāi)采后，采場(chǎng)的原始應(yīng)力狀態(tài)被破壞，從而致使應(yīng)力重新分布，時(shí)常導(dǎo)致礦柱失穩(wěn)破壞。這種礦體開(kāi)采后，當(dāng)?shù)V體承受的應(yīng)力超過(guò)自身強(qiáng)度時(shí)，發(fā)生的不連續(xù)的發(fā)散突變，即礦柱失穩(wěn)破壞的現(xiàn)象。

圍繞生態(tài)文明建設(shè)和能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，大力推進(jìn)科技創(chuàng)新。一是承擔(dān)國(guó)家充填采煤技術(shù)、充填材料及裝備領(lǐng)域的重大科學(xué)與研究課題，以“創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化”方針為指導(dǎo)，提高自主創(chuàng)新能力、集成創(chuàng)新能力和消化吸收后再創(chuàng)新能力，建設(shè)的工程化實(shí)驗(yàn)條件，建立科技成果產(chǎn)業(yè)化的工程化驗(yàn)證環(huán)境；二是培養(yǎng)工程技術(shù)人才，建設(shè)一支具有國(guó)際水平的充填采煤工程技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)；三是研究制定充填采煤的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。主要研究五個(gè)方向：充填采煤巖層移動(dòng)控制理論研究；綜合機(jī)械化充填采煤關(guān)鍵技術(shù)研究；效率、綠色環(huán)保充填材料研究；煤礦充填采煤技術(shù)工藝研究；充填采煤裝備設(shè)計(jì)研究。

各種充填法中，如礦塊劃分為礦房和礦柱，回采時(shí)要一并考慮礦房采完后礦柱的回采。在充滿干式或水砂充填料的礦房中回柱時(shí)，松散的充填料可能涌入回采空間，故多用崩落法。如礦房回采時(shí)已構(gòu)筑隔墻，礦柱可用上向或下向分層充填法回采。前者用于回采支承壓力不大的礦柱，后者在圍巖不允許崩落或用上向分層充填法不安全時(shí)采用；但均須待礦房?jī)?nèi)的充填料壓實(shí)后(一般需六個(gè)月以上)進(jìn)行。

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