CN102182484B - 地下矿山开采的锚竹联合支护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下矿山开采的锚竹联合支护方法，采用锚杆或锚索(1)和竹笆一起联合组成支护体，所述竹笆由横向竹片(4)和纵向竹片(5)编织而成，竹笆的横向竹片(4)一反一正密编，纵向竹片(5)间距≯160mm；竹笆紧贴顶板、两邦或上下盘；在竹笆四角离边沿一定距离钻孔，插入一端带有托板(2)、螺栓(3)的锚杆或锚索(1)并拧紧，形成一个完整的支护体，并和顶板、两邦或上下盘的原岩组成一个受力整体。本发明具有操作简便、经济合理、快速有效的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下开采的支护方法或支护工艺，具体地说它涉及一种地下矿山开采的锚竹联合支护方法，适用于现代工业矿山采矿时顶板和上下盘支护以及矿山巷道或隧道掘进时顶板和两帮的临时支护。
背景技术
在我国非煤固体矿山，厚度小于5m的薄或极薄矿脉的开采，除少部分采用充填法或小分层崩落法开采外，大部分都还是采用浅孔留矿法、全面法或房柱法等空场法回采。采用这些方法开采时，由于作业人员均在顶板及两帮组成的空场下作业，因此，其事故发生率较其它采矿方法要高。特别是因顶板或两帮支护不到位，导致冒顶、片帮发生的事故占该类采矿方法事故的绝大部分。而导致该类采矿方法支护不到位的主要原因是因为采用这些方法开采时，由于矿脉薄，导致作业空间狭窄，因此，难以采用机械化作业，受机械化程度低的限制，这些采场的支护，除极少部分采用留矿石保安矿柱或局部采用型钢支护外，一直难以找到有效的支护方式。特别是现代矿山所大规模使用的混凝土、钢筋混凝土、喷射混凝土等支护方式难以在这类薄矿脉的开采中大规模使用。其原因主要为：
(1)如果要使用混凝土类支护，必然要将大量混凝土、砂石等搬运到采场内，而这类采场由于无法使用机械，一般都还是靠人力运搬，因此难以实现。
(2)如果要使用混凝土支护，则还涉及到混凝土的搅拌问题，而这类空场法采场一般空间均比较狭小，根本无法在采场内搅拌。
(3)使用喷射混凝土代替单纯的混凝土支护，虽然可以避免混凝土搅拌问题，但支护时由于要将喷射机运搬到采场，支护后又得将喷射机搬离采场，不管是靠人工还是机械均非常麻烦。
此外，对于空场法采场支护来说，和巷道掘进前期支护一样，大部分都为临时支护，如果采用混凝土支护，其成本会很高，不但经济上不划算而且没有必要。但如果不采用混凝土支护，其余支护方法往往又无法抵抗采场较大的压力，因此，急需一种有效而又经济的支护方式。
发明内容
本发明的目的就是针对薄矿脉空场法开采存在的支护难题及巷道掘进临时支护存在的上述问题，而提供一种具有操作简便、经济合理、快速有效的地下矿山开采的锚竹联合支护方法。
为达到上述目的，本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用以下技术方案：
本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用锚杆或锚索和竹笆一起联合组成支护体，以竹笆代替传统的喷射混凝土+钢筋网；所述竹笆由横向竹片和纵向竹片编织而成，竹笆紧贴顶板、两邦或上下盘；在竹笆四角离边沿一定距离钻孔，插入一端带有托板、螺栓的锚杆或锚索并拧紧，形成一个完整的支护体，并和顶板、两邦或上下盘的原岩组成一个受力整体。
所述锚杆包括砂浆锚杆、树脂锚杆和管缝锚杆等各类钢材或高分子合成材料杆件，长度以2～3m为宜。
所述锚索包括各类柔性钢丝绳绳索、长钢筋线材。
所述竹笆采用横向竹片、纵向竹片编织成矩形。其中横向竹片、纵向竹片的长度以1.5～2.5m、宽度以3～5cm、厚度大于6mm为宜；所述竹笆的长度以1.5～2.5m、宽度以1～2m为宜。
本发明采用的竹笆所用的竹子以4年生长期，竹杆梢径不小于7.5cm的毛竹或楠竹为宜。竹笆的横向竹片密编，纵向竹片间距≯160mm；横向竹片一反一正，且周边用两根竹片相对夹紧，必要时可打眼穿铁丝扎牢，绑扎竹笆时采用大于16号镀锌铁丝。
本发明综合效果即相当于传统的喷射混凝土钢锚网支护，实际使用时，等于用本发明中的竹笆代替喷射混凝土+钢筋网。因为竹子各项力学性能参数较好，其抗拉强度为1000-4000kg/cm2，抗压强度为250-1000kg/cm2，弯曲强度为700-3000kg/cm2，弹性系数为100000-300000kg/cm2。因此，本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用以上技术方案后，具有以下积极效果：
(1)当采用该方法支护采场顶板时，完全可以在基本不留矿石保安矿柱的情况下，有效地防止顶板岩石冒落，既保证顶板安全，又充分回收资源。
(2)当浅孔留矿法上下盘岩石松软破碎时，采用本方法对上下盘进行支护，可以将上下盘岩石和存窿矿石进行隔离，避免留矿法因采场反复放矿松动而带动上下盘围岩运动，进而导致上下盘围岩混入矿石的现象，因而能有效降低采矿贫化。
附图说明
图1为本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用的竹笆图片；
图2为本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用的锚杆结构示意图；
图3为本发明方法支护采场顶板的示意图；
图4为本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法用于浅孔留矿法上下盘支护并隔绝矿石时的示意图。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法作更详细说明。
由图1所示的本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用的竹笆
图片看出，所述的竹笆由横向竹片4、纵向竹片5编织成矩形，横向竹片4一反一正密编，纵向竹片5间距≯160mm。
由图2所示的本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用的锚杆结构示意图看出，所述的锚杆是由锚杆杆体1、托板2、螺栓3构成，托板2、螺栓3位于锚杆杆体1的一端，锚杆杆体1与托板2垂直。所述托板2采用钢质材料。
由图3所示的本发明方法支护采场顶板的示意图看出，竹笆由横向竹片4、纵向竹片5编织而成，紧贴顶板放置，然后在竹笆四角离边沿一定距离钻孔，插入锚杆杆体1，紧贴竹笆压入托板2，最后加螺栓3并拧紧。
由图4看出，本发明方法用于浅孔留矿法上下盘支护，锚杆或锚索和竹笆一起联合组成支护体。其中竹笆由下往上紧贴采场上下盘围岩铺设，下竹笆6和上竹笆7重叠20～30cm，上竹笆7置于下竹笆6之上，竹笆放置时采用横向竹片4呈上下方向，纵向竹片5呈水平方向，然后在上下层竹笆重叠段每隔一定距离钻孔，插入锚杆杆体1，紧贴竹笆压入托板2，最后加螺栓3并拧紧。如此，采场上下盘岩石和存窿矿石间就被竹笆完全隔离，采场内矿石的运动，也就不会带动上下盘岩石的运动了。
具体使用时，一般岩体表面会凹凸不平，对此，可将凹入部分用碎渣填满即可。
此外，每次使用时，最上部的锚杆托板2和螺栓3需进行两次安装，其中第一次时只有下竹笆6，此时先将托板2和螺栓3将下竹笆6锚紧。当采场爆破进入下一循环并平场后，只需将上下盘靠竹笆位置矿石清开，将原先锚紧的托板2和螺栓3拆下，然后压入上竹笆7，重新将托板2和螺栓3锚紧即可。
Claims (1)
1.一种地下矿山开采的锚竹联合支护方法，其特征在于采用以下技术方案：
采用锚杆或锚索(1)和竹笆一起联合组成支护体，所述竹笆由横向竹片(4)和纵向竹片(5)编织而成，竹笆紧贴顶板、两邦或上下盘；在竹笆四角离边沿一定距离钻孔，插入一端带有托板(2)、螺栓(3)的锚杆或锚索(1)并拧紧，形成一个完整的支护体，并和顶板、两邦或上下盘的原岩组成一个受力整体；所述竹笆采用横向竹片(4)、纵向竹片(5)编织成矩形，其中横向竹片(4)、纵向竹片(5)的长度为1.5～2.5m、宽度为3～5cm、厚度大于6mm；所述竹笆的长度为1.5～2.5m、宽度为1～2m；所述竹笆的横向竹片(4)密编，纵向竹片(5)间距≯160mm；横向竹片(4)一反一正，且周边用两根竹片相对夹紧，并打眼穿大于16号镀锌铁丝扎牢。
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