[發(fā)明專利]一種適用于分層進路膠結(jié)充填采礦的頂板支撐方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310565905.9
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103603682A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉軍;馮蕭;趙奎;卓毓龍
• 申請（專利權(quán)）人: 江西理工大學
• 主分類號: E21D15/50
• 分類號: E21D15/50;E21C41/22;E21F15/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種采礦頂板支撐方法，具體涉及一種適用于分層進路膠結(jié)充填采礦的頂板支撐方法。

背景技術(shù)

分層進路膠結(jié)充填采礦法是金屬礦山常見的采礦方法，該方法多采用進路頂板掛管充填，但由于充填料漿沉縮、自流坡度等問題，該方法的一個關(guān)鍵技術(shù)難題就是進路充填頂板接頂問題，多條進路回采過后，充填體無法接頂便造成頂板大面積懸空，回采作業(yè)的安全便難以保證。目前控制頂板穩(wěn)定性，保障回采安全所采用的方法主要集中在兩個方面，其一，增加充填體的接頂率，這種方法主要通過增加充填體的接頂率，使充填體有效支撐頂板，減小頂板暴露面積，維護頂板安全性，但該方法所采用的適用技術(shù)中存在諸多缺點，首先這種方法無法改變充填料漿的濃縮問題，只要充填料漿含水便無法避免濃縮，致使充填體與頂板之間依然存在沉縮孔隙，其次，由于分層開采（上向或下向），進路頂板形狀及傾角改變不利于上下分層進路的合理布置，嚴重影響上下分層的正常回采。最后，所采用技術(shù)方法施工難度較大，嚴重制約回采進度。控制頂板穩(wěn)定性，保障回采安全所采用的另一種方法是，采用合理支護技術(shù)支撐頂板，主要技術(shù)方法有：頂板施工錨桿支護和進路中布置木支柱支護頂板。這種方法主要避開了充填體的作用，而依靠傳統(tǒng)的支護方法支撐頂板，但頂板施工錨桿支護這種方法存在的缺陷主要是單進路依靠錨桿作用能懸吊頂板（跨度較小），多條進路回采過后，頂板大面積懸空，冒落拱的高度將超過錨桿長度，其懸吊及減小跨度作用失效。進路中布置木支柱支護頂板這種方法中木支柱能起到點支撐頂板的作用，但木支柱的長度受到分層高度的限制，分層高度不可過高，最重要的是多點木支柱將使得采礦成本急劇上升，并浪費大量木材。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提供一種適用于分層進路膠結(jié)充填采礦的頂板支撐方法，不僅執(zhí)行簡單，且可靠性和安全性強。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種適用于分層進路膠結(jié)充填采礦的頂板支撐方法，包括以下步驟：

（1）短木樁的準備：選用礦山井下常用坑木，短木樁高度為0.3m～0.5m；

（2）短木樁的加工：短木樁中心加工一直徑為20mm的圓孔，圓孔貫穿整個樁體；

（3）短錨桿的加工：短錨桿的直徑為20mm，短錨桿的加工長度大于短木樁高度100mm；

（4）頂板支護群樁布置與安裝：將步驟（3）得到的短錨桿穿過短木樁，短木樁在進路頂板上以一定行間距和列間距進行網(wǎng)狀群樁布置固定；

（5）進路充填：對短木樁布置完畢后，在回采進路入口處對進路進行擋墻封閉，隨后利用料漿狀膠結(jié)充填材料對進路實施整體充填，膠結(jié)充填材料凝結(jié)后頂板短木樁被充填體所包裹，大部分區(qū)域處于三向受力狀態(tài)。。

上述步驟（4），頂板支護群樁布置與安裝：將步驟（3）得到的短錨桿穿過短木樁，短木樁在進路頂板上以行列網(wǎng)狀群樁布置固定，行間距和列間距根據(jù)支撐頂板的載荷進行確定，在垂直于進路軸線方向上，為防止相鄰進路爆破破壞作用，群樁布置不能緊貼兩側(cè)邊界，短木樁在頂板上與兩側(cè)邊界線的距離為0.5m。

上述步驟使用的短木樁為直徑120mm-240mm的圓木。

按上述步驟進行，進路充填完成后，短木樁一端支撐頂板，短木樁下部三分之二的高度被充填體所包裹。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是：本發(fā)明相比現(xiàn)有的進路木支柱支護方法，首先解決了木支柱受長度限制不能支護高回采進路的弊端，其次將支護頂板木支柱長度大大縮短，極大節(jié)約了支護成本。相比現(xiàn)有的拱形或傾斜頂板接頂支撐法，本發(fā)明并未破壞回采進路上下分層進路的規(guī)格與尺寸，消除了后續(xù)礦體進路回采的技術(shù)限制。本發(fā)明相比現(xiàn)有的進路頂板錨桿支護法，實現(xiàn)了頂板跨度方向的連續(xù)多點支撐，避免了同分層多條進路回采過后由于跨度加大而致使的錨桿支護作用喪失，同時相比錨桿網(wǎng)狀支護也節(jié)約了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的分層進路膠結(jié)充填采礦的頂板支撐方法投入成本小、技術(shù)適用強，有效徹底的解決分層進路膠結(jié)充填采礦法頂板的穩(wěn)定問題，保障這種回采方法的安全進行，本發(fā)明執(zhí)行簡單，可靠性強，使用的短木樁的長度是普通木支柱的十分之一或幾十分之一，大大縮減了坑木的用量，節(jié)省了采礦成本。

附圖說明

圖1為采用本發(fā)明支撐頂板的示意圖；

圖2為本發(fā)明頂板支護群樁布置的示意圖；

1-短木樁；2-頂板；3-充填體；4-未接頂空間；5-短錨桿。

具體實施方式