[發明專利]一種地下礦山拱懸掛橋梁支護承載方法

有效

• 申請號: 201710081899.8
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106988772B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 翟會超;閆滿志;胡巍巍
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵集團礦業有限公司
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00;G06F17/50
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 陳長庚

一種地下礦山拱懸掛橋梁支護承載方法，屬于地下礦山水平礦塊頂板支護方法技術領域，用于對地下礦山大規模首采水平礦塊頂板進行支護。其技術方案是：利用公式計算拱懸掛橋梁承載支護體系的內力值、計算注漿錨索的布設位置及其長度值；利用礦房上部的鑿巖硐室，在硐室頂板打入注漿中空錨桿，形成各個礦房頂板淺層小拱壓縮區來承載大拱下覆巖層自重；在礦房的鑿巖硐室頂板打入注漿錨索，形成深部懸掛機構，將大拱下覆巖層自重分配到大跨不可逆三鉸拱結構上；在礦體上下盤礦房鑿巖硐室水平或微傾斜打入注漿錨桿加固大跨三鉸拱拱腳承載能力；對注漿錨桿和注漿錨索進行加固。本發明解決了使用懸掛橋梁支護方法提高礦塊頂板巖層的穩定性的問題。

技術領域

本發明涉及一種地下礦山大規模首采水平礦塊頂板拱懸掛橋梁支護承載方法，屬于地下礦山水平礦塊頂板支護方法技術領域。

背景技術

隨著鋼鐵工業的迅猛發展，鋼鐵工業對鐵礦石需求日益增加，除了大量進口鐵礦石之外，冶金礦山企業對地下礦進行大規模的開采勢在必行。當前，進行大規模井下開采必須解決的眾多的技術性難題。其中，具有急傾斜厚大或極厚大礦體的地下礦山特別適于大規模開采，因其礦塊內礦房垂直礦體走向布置，并形成多礦房(礦塊內劃分成一二步礦房進行回采充填)同時開采，但回采水平必將因采動影響發生地壓變異，為保持井下大規模開采的安全和有序進行，就需要針對這種大規模地下開采礦塊頂板巖層的穩定性進行新型支護技術研究，并將整個開采水平作為整體計算考慮。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種地下礦山拱懸掛橋梁支護承載方法，這種方法對地下礦山懸掛橋梁支護從支護承載機理、支護力學模型和支護參數三方面進行了創新，解決了使用懸掛橋梁支護方法提高礦塊頂板巖層的穩定性的問題。

解決上述技術問題的技術方案是：

一種地下礦山拱懸掛橋梁支護承載方法，它采用以下步驟進行：

1.利用公式計算拱懸掛橋梁承載支護體系的內力值、計算設計深部注漿錨索的布設位置及其長度值、以及利用計算結果決定對礦體上下盤處是否進行注漿錨桿加固；

2.利用礦房上部剛掘進的鑿巖硐室，在硐室頂板打入注漿中空錨桿，形成各個礦房頂板淺層小拱壓縮區來承載大拱下覆巖層自重；

3.在每個礦房或相隔幾個礦房的鑿巖硐室頂板打入注漿錨索，形成深部懸掛機構，將大拱下覆巖層自重分配到大跨不可逆三鉸拱結構上；

4.在礦體上下盤礦房鑿巖硐室水平或微傾斜打入注漿錨桿加固大跨三鉸拱拱腳承載能力；

5.最后，對注漿錨桿和注漿錨索進行加固。

上述地下礦山拱懸掛橋梁支護承載方法，所述計算拱懸掛橋梁承載支護體系的內力值的公式為：

公式(I)中的標號如下：

V_A、V_B—為拱腳垂直反力，N；

H_A、H_B—為拱腳水平反力，N；

F_i—為注漿錨索懸掛力，N；

x—代表橫坐標值，m；

f—為大跨拱拱失，m；

L—大跨拱跨度，m；

—為對應簡支梁C點處彎矩,N*m；

q(x)—為大跨拱結構上覆載荷函數。

上述地下礦山拱懸掛橋梁支護承載方法，所述計算設計深部注漿錨索的布設位置及其長度值的公式為：

公式(II)中的標號如下：