CN217813462U - 一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其包括：沿矿体走向布置的沿脉出矿联络道、多个顶板高度从沿脉出矿联络道至矿体的上盘边界阶梯式降低的穿脉进路以及充填体，所述沿脉出矿联络道与多个所述穿脉进路连接，多个所述穿脉进路均与所述矿体连接，所述充填体设置在所述穿脉进路中。针对结构面沿矿体走向发育的矿岩，布置穿脉进路，降低施工难度，提高施工安全性，降低支护成本。顶板逐渐降低的断面结构布置，便于充填体充填接顶，维护预备层以及采场整体稳定，实现下分层安全回采。
Description
技术领域
本实用新型涉及有色矿山采矿技术领域，尤其涉及一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统。
背景技术
某铜矿主矿体800mL西区域矿体平均倾角75°，矿体平均厚度6m,平均品位2.35％。矿岩层理、节理沿矿体走向方向特别发育，围岩稳固性较差。设计采用下向进路分层充填采矿法进行回采，沿矿体走向方向布置采场，首采层即预备层采用穿脉形式掘进，然后构筑人工假底并充填膏体。预备层采场的施工质量将直接影响下分层回采时的安全性。现场在穿脉进路顶板标高不变的情况下进行膏体充填时，局部易发生充填不接顶现象，顶板存在失稳冒落风险，影响采场的整体稳定性，进而影响下分层的安全回采。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其包括：沿矿体走向布置的沿脉出矿联络道、多个顶板高度从沿脉出矿联络道至矿体的上盘边界阶梯式降低的穿脉进路以及充填体，所述沿脉出矿联络道与多个所述穿脉进路连接，多个所述穿脉进路均与所述矿体连接，所述充填体设置在所述穿脉进路中。
采用本实用新型技术方案的有益效果是：针对结构面沿矿体走向发育的矿岩，布置穿脉进路，降低施工难度，提高施工安全性，降低支护成本。顶板逐渐降低的断面结构布置，便于充填体充填接顶，维护预备层以及采场整体稳定，实现下分层安全回采。
进一步地，所述穿脉进路的顶板和边帮设置有多个锚杆、多个长锚索、金属网片以及喷射混凝土，所述金属网片安装在所述穿脉进路的顶板和边帮内壁上，所述喷射混凝土覆盖所述金属网片，多个所述锚杆的一端和多个所述长锚索的一端均与所述金属网片连接，多个所述锚杆的另一端和多个所述长锚索的另一端均贯穿所述穿脉进路的顶部与矿体连接，所述充填体设置在所述喷射混凝土的外侧。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：采用锚杆、长锚索、金属网片及喷射混凝土进行联合支护，以保证施工作业时的安全性。锚杆与长锚索垂直于层理方向支护，增强其锚固效果，提高支护能力，维护预备层以及采场整体稳定，实现下分层安全回采。
进一步地，所述锚杆及所述长锚索斜向矿体的上盘方向设置，所述锚杆及所述长锚索与水平面的夹角数值范围为65°～75°。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：锚杆与长锚索垂直于层理方向支护，增强其锚固效果，提高支护能力。
进一步地，所述穿脉进路的底板水平设置，所述底板上依次布置矿石垫层、钢筋网、混凝土假底，所述矿石垫层设置在所述穿脉进路的底部内壁上，所述钢筋网设置在所述矿石垫层的上方，所述混凝土假底设置在所述钢筋网的上方。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：下分层回采时，矿石垫层有利于缓冲爆破对假底的破坏，混凝土假底中加入钢筋网有助于提高假底强度，下分层回采时，安全性高。
进一步地，所述金属网片的底部与所述钢筋网连接，所述钢筋网通过竖筋与所述长锚索连接。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：进一步提高钢筋混凝土假顶稳定性，保证下分层安全回采。确保相邻穿脉进路采矿时，一侧的充填体直立、稳固。
进一步地，所述穿脉进路具有多个炮采工艺形成的空腔，多个空腔依次连通，多个空腔顶部高度从沿脉出矿联络道至矿体的上盘边界阶梯式降低，相邻两个空腔之间具有高度差。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：采用底板标高不变，顶板逐渐降低的断面布置结构，便于充填体充填接顶，能有效维护预备层采场整体稳定，实现下分层安全回采。充填管道安装于穿脉进路最高处进行充填时，顶板由于里低外高，容易从里到外逐步实现充填接顶，进而保证预备层采场整体稳定。
进一步地，所述高度差数值范围为12-16厘米。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：采用底板标高不变，顶板逐渐降低的断面布置结构，便于充填体充填接顶，能有效维护预备层采场整体稳定，实现下分层安全回采。充填管道安装于穿脉进路最高处进行充填时，顶板由于里低外高，容易从里到外逐步实现充填接顶，进而保证预备层采场整体稳定。
进一步地，所述矿体下盘为软弱岩层，所述沿脉出矿联络道与所述软弱岩层之间具有间隙。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：软弱岩层岩性较差，沿脉出矿联络道与软弱岩层之间留有一定间隙，有利于巷道稳定。
进一步地，所述间隙大于等于2米。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：软弱岩层岩性较差，沿脉出矿联络道离软弱岩层越近，巷道掘进支护成本越高，相反，增大沿脉出矿联络道与软弱岩层的距离，有效降低支护成本。
进一步地，所述采场联络道通过沿脉出矿联络道与多个所述穿脉进路连接，所述采场联络道垂直于所述沿脉出矿联络道，矿体中设置有采场，所述采场联络道位于所述采场的中部一侧，所述穿脉进路邻近所述沿脉出矿联络道的一端设有柔性挡墙。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：便于从采场两端向中部后退式交替作业，利于施工安全和提高生产效率。
本实用新型附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型实践了解到。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的垂直于矿体走向方向剖面图。
图2为本实用新型实施例提供的沿矿体走向方向平面图。
图3为本实用新型实施例提供的沿矿体走向方向剖面图。
附图标号说明：1、沿脉出矿联络道；2、采场联络道；3、穿脉进路；4、矿石垫层；5、钢筋网；6、混凝土假底；7、充填体；8、锚杆；9、长锚索；10、金属网片；11、喷射混凝土；12、竖筋；13、柔性挡墙；14、下分层回采进路；15、矿体；16、软弱岩层；17、采场；18、间隙。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
本实用新型实施例提供了一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其包括：沿矿体15走向布置的沿脉出矿联络道1、多个顶板高度从沿脉出矿联络道1至矿体15的上盘边界阶梯式降低的穿脉进路3以及充填体7，所述沿脉出矿联络道1与多个所述穿脉进路3连接，多个所述穿脉进路3均与所述矿体15连接，所述充填体7设置在所述穿脉进路3中。
采用本实用新型技术方案的有益效果是：针对结构面沿矿体走向发育的矿岩，布置穿脉进路，降低施工难度，提高施工安全性，降低支护成本。顶板逐渐降低的断面结构布置，便于充填体充填接顶，维护预备层以及采场整体稳定，实现下分层安全回采。
其中，穿脉进路3的下部设置有下分层回采进路14。
具体地，本实用新型实施例提供的易于充填接顶的穿脉进路回采系统的安装方法为，沿脉出矿联络道沿矿体走向布置，沿脉出矿联络道肩部距矿体下盘的软弱岩层不小于2m。离软弱岩层越近，巷道掘进支护成本越高，相反，适当增大沿脉出矿联络道与软弱岩层的距离，可有效降低支护成本。从所述沿脉出矿联络道掘进穿脉进路，所述穿脉进路3底板标高不变，顶板高度从沿脉出矿联络道开始到矿体上盘边界为止呈阶梯式逐渐降低，穿脉进路掘进过程中对顶板及相邻穿脉进路侧帮进行锚杆、长锚索、金属网片及喷射混凝土联合支护，所述穿脉进路掘支完成后，依次垫矿石垫层、铺钢筋网、浇筑混凝土假底、构筑柔性挡墙及进行充填体充填，所述穿脉进路从采场两端向中部后退式推进。
针对结构面沿矿体走向发育的矿岩，布置穿脉形式进路，一方面可大大降低施工难度，提高施工安全性，另一方面可降低支护成本；采用底板标高不变，顶板逐渐降低的断面布置结构，便于充填体充填接顶，能有效维护预备层采场整体稳定，实现下分层安全回采。
穿脉进路掘进过程中，底板标高不变，顶板每炮降低12～16cm。充填管道安装于穿脉进路最高处进行充填时，顶板由于里低外高，容易从里到外逐步实现充填接顶，进而保证预备层采场整体稳定。
相邻穿脉进路侧帮的金属网片底部与钢筋网连接，连接采用铁丝绑扎。金属网片覆盖相邻穿脉进路侧帮，且其下部与钢筋网用铁丝绑扎连接成一体。确保相邻穿脉进路采矿时，一侧的充填体直立、稳固。
钢筋网通过焊接竖筋连接在穿脉进路顶板的长锚索上。通过竖筋悬吊钢筋混凝土假顶，进一步提高其稳定性，保证下分层安全回采。
穿脉进路内支护的锚杆及长锚索斜向矿体上盘方向，与水平面的夹角为65°～75°。锚杆与长锚索垂直于层理方向支护，可增强其锚固效果，提高支护能力。
进一步地，所述穿脉进路3的顶板和边帮设置有多个锚杆8、多个长锚索9、金属网片10以及喷射混凝土11，所述金属网片10安装在所述穿脉进路3的顶板和边帮内壁上，所述喷射混凝土11覆盖所述金属网片10，多个所述锚杆8的一端和多个所述长锚索9的一端均与所述金属网片10连接，多个所述锚杆8的另一端和多个所述长锚索9的另一端均贯穿所述穿脉进路3的顶部与矿体15连接，所述充填体7设置在所述喷射混凝土11的外侧。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：采用锚杆、长锚索、金属网片及喷射混凝土进行联合支护，以保证施工作业时的安全性。锚杆与长锚索垂直于层理方向支护，增强其锚固效果，提高支护能力，保证巷道稳定，利于后续施工。
进一步地，所述锚杆8及所述长锚索9斜向矿体15的上盘方向设置，所述锚杆8及所述长锚索9与水平面的夹角数值范围为65°～75°。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：锚杆与长锚索垂直于层理方向支护，增强其锚固效果，提高支护能力。
进一步地，所述穿脉进路3的底板水平设置，所述底板上依次设置有矿石垫层4、钢筋网5、混凝土假底6，所述矿石垫层4设置在所述穿脉进路3的底部内壁上，所述钢筋网5设置在所述矿石垫层4的上方，所述混凝土假底6设置在所述钢筋网5的上方。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：下分层回采时，矿石垫层有利于缓冲爆破对假底的破坏，混凝土假底中加入钢筋网有助于提高假底强度，下分层回采时，安全性高。
进一步地，所述金属网片10的底部与所述钢筋网5连接，所述钢筋网5通过竖筋12与所述长锚索9连接。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：进一步提高钢筋混凝土假顶稳定性，保证下分层安全回采。确保相邻穿脉进路采矿时，一侧的充填体直立、稳固。
进一步地，所述穿脉进路3具有多个炮采工艺形成的空腔，多个空腔依次连通，多个空腔顶部高度从沿脉出矿联络道1至矿体15的上盘边界阶梯式降低，相邻两个空腔之间具有高度差。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：采用底板标高不变，顶板逐渐降低的断面布置结构，便于充填体充填接顶，能有效维护预备层采场整体稳定，实现下分层安全回采。充填管道安装于穿脉进路最高处进行充填时，顶板由于里低外高，容易从里到外逐步实现充填接顶，进而保证预备层采场整体稳定。
进一步地，所述高度差数值范围为12-16厘米。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：采用底板标高不变，顶板逐渐降低的断面布置结构，便于充填体充填接顶，能有效维护预备层采场整体稳定，实现下分层安全回采。充填管道安装于穿脉进路最高处进行充填时，顶板由于里低外高，容易从里到外逐步实现充填接顶，进而保证预备层采场整体稳定。
进一步地，所述矿体15下盘为软弱岩层16，所述沿脉出矿联络道1与所述软弱岩层16之间具有间隙18。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：软弱岩层岩性较差，沿脉出矿联络道与软弱岩层之间留有一定间隙，有利于巷道稳定。
进一步地，所述间隙18大于等于2米。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：软弱岩层岩性较差，沿脉出矿联络道离软弱岩层越近，巷道掘进支护成本越高，相反，增大沿脉出矿联络道与软弱岩层的距离，有效降低支护成本。
进一步地，所述采场联络道2通过沿脉出矿联络道1与多个所述穿脉进路3连接，所述采场联络道2垂直于所述沿脉出矿联络道1，矿体15中设置有采场17，所述采场联络道2位于所述采场17的中部一侧，所述穿脉进路3邻近所述沿脉出矿联络道1的一端设有柔性挡墙13。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：便于从采场两端向中部后退式交替作业，利于施工安全和提高生产效率。
下面对本实用新型实施例提供的易于充填接顶的穿脉进路回采系统的安装方法进行详细说明：
所述沿脉出矿联络道沿矿体走向布置，与采场联络道呈“T”型布置，采场联络道位于采场中间。沿脉出矿联络道肩部距矿体下盘的软弱岩层不小于2m，软弱岩层岩性较差，沿脉出矿联络道离其越近，所需支护成本越高，沿脉出矿联络道采用锚网+长锚索联合支护。从所述沿脉出矿联络道掘进穿脉进路，穿脉进路掘进过程中，顶板每炮降低12～16cm，后续充填管道安装于穿脉进路最高处进行充填时，顶板由于里低外高，容易从里到外逐步实现充填接顶，进而保证预备层采场整体稳定；其次，穿脉进路在掘进过程中，采用锚杆、长锚索、金属网片及喷射混凝土进行联合支护，以保证施工作业时的安全性。锚杆和金属网片采用“一炮一支”的方式；长锚索、喷射混凝土采用“两炮一支”的方式。锚杆及长锚索支护时，斜向上盘方向，与水平面的夹角为65°～75°，垂直于层理方向支护，可增强其锚固效果，提高支护能力。金属网片覆盖相邻穿脉进路边帮，且其下部与后续铺设完成的钢筋网用铁丝绑扎连接成一体，主要作用是确保相邻穿脉进路施工时一侧的充填体保持直立、稳固。穿脉进路施工完成后，垫矿石垫层、铺钢筋网，钢筋网铺设完成后，在穿脉进路中间的两根长锚索上焊接竖筋连接下方的钢筋网，竖筋每排两根，排距3m。完成上述施工后，浇筑混凝土假底、构筑柔性挡墙及进行充填体充填，所述穿脉进路从采场两端向中部后退式推进。
实施例一
某铜矿主矿体800mL西区域矿体平均倾角75°，矿体平均厚度6m，平均品位2.35％。矿岩层理、节理沿矿体走向方向特别发育，围岩稳固性较差，矿体下盘有一0.5m～2m的软弱岩层。矿体设计采用下向进路分层充填采矿法进行回采，沿矿体走向方向布置采场，单采场长45m。预备层采场沿脉掘进时，顶板常冒落，施工难度大，支护成本高，后改为穿脉形式布置进路，现场在穿脉进路顶板标高不变的情况下进行膏体充填时，局部易发生充填不接顶现象，顶板存在失稳冒落风险，影响采场的整体稳定性，进而影响下分层的安全回采。为保证首采层即预备层人工假顶施工质量，实现下分层安全回采，采用本实用新型的穿脉进路回采方法进行施工。
采场联络道布置在采场中间，施工完成后，从采场联络道沿脉施工沿脉出矿联络道，断面规格3.8m×3.8m(宽×高)，沿脉出矿联络道与采场联络道呈“T”型布置，沿脉出矿联络道肩部距矿体下盘的软弱岩层2.5m，沿脉出矿联络道掘进过程中采用锚网+锚索联合支护，锚杆每排5～7根，排距1m；锚索每排3根，排距2m；金属网片覆盖沿脉出矿联络道腰部以上位置。
沿脉出矿联络道施工到采场端部位置后，施工穿脉进路，进路宽度4.5m，穿脉进路底板标高不变，顶板高度从沿脉出矿联络道开始，到矿体上盘为止，每循环炮采高度降低12cm，5个循环后顶板高度达到3.2m。穿脉进路掘进过程中采用锚网(锚网包括锚杆和金属网片)、长锚索、喷射混凝土联合支护。锚网采用“一炮一支”的方式；长锚索、喷射混凝土采用“两炮一支”的方式。锚杆及长锚索支护时，斜向上盘方向，与水平面的夹角为70°。穿脉进路锚杆支护每排7根，顶板5根，两帮各1根，排距1.1m；金属网片覆盖顶板及相邻进路侧帮，金属网片支护时，其相互之间搭接宽度20cm。穿脉进路锚索每排4根，间距1m，排距2m；喷射混凝土支护时，喷射厚度不小于7cm，混凝土浆体以全部覆盖网片为宜。
穿脉进路掘进完成后，清理进路底板，铺200mm厚矿石垫层，然后在矿石垫层上铺一层编织袋，在编织袋上铺设钢筋网，主筋顺穿脉进路方向铺设，采用Φ20mm螺纹钢，间距160mm；副筋垂直于穿脉进路方向敷设，采用Φ12mm螺纹钢，间距200mm，主副筋交叉处采用20#扎丝捆绑，钢筋网绑扎完成后将其用小石块垫高50mm，然后将侧帮支护的金属网片与钢筋网用铁丝绑扎连接。其次在穿脉进路中间的两根长锚索上焊接竖筋连接下方的钢筋网，竖筋每排两根，排距3m。之后浇筑C20混凝土，混凝土浇筑完毕养护24小时后，在穿脉进路口施工柔性挡墙，将充填管道安设到柔性挡墙最顶部位置进行膏体充填，待充填体全部充满穿脉进路且养护3天后可进行相邻进路的施工，进路施工顺序原则上从采场两端向中部后退式推进。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其特征在于，包括：沿矿体(15)走向布置的沿脉出矿联络道(1)、多个顶板高度从沿脉出矿联络道(1)至矿体(15)的上盘边界阶梯式降低的穿脉进路(3)以及充填体(7)，所述沿脉出矿联络道(1)与多个所述穿脉进路(3)连接，多个所述穿脉进路(3)均与所述矿体(15)连接，所述充填体(7)设置在所述穿脉进路(3)中。
2.根据权利要求1所述的一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其特征在于，所述穿脉进路(3)的顶板和边帮设置有多个锚杆(8)、多个长锚索(9)、金属网片(10)以及喷射混凝土(11)，所述金属网片(10)安装在所述穿脉进路(3)的顶板和边帮内壁上，所述喷射混凝土(11)覆盖所述金属网片(10)，多个所述锚杆(8)的一端和多个所述长锚索(9)的一端均与所述金属网片(10)连接，多个所述锚杆(8)的另一端和多个所述长锚索(9)的另一端均贯穿所述穿脉进路(3)的顶部与矿体(15)连接，所述充填体(7)设置在所述喷射混凝土(11)的外侧。
3.根据权利要求2所述的一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其特征在于，所述锚杆(8)及所述长锚索(9)斜向矿体(15)的上盘方向设置，所述锚杆(8)及所述长锚索(9)与水平面的夹角数值范围为65°～75°。
4.根据权利要求2所述的一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其特征在于，所述穿脉进路(3)的底板水平设置，所述底板上依次布置矿石垫层(4)、钢筋网(5)、混凝土假底(6)，所述矿石垫层(4)设置在所述穿脉进路(3)的底部内壁上，所述钢筋网(5)设置在所述矿石垫层(4)的上方，所述混凝土假底(6)设置在所述钢筋网(5)的上方。
5.根据权利要求4所述的一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其特征在于，所述金属网片(10)的底部与所述钢筋网(5)连接，所述钢筋网(5)通过竖筋(12)与所述长锚索(9)连接。
6.根据权利要求1所述的一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其特征在于，所述穿脉进路(3)具有多个炮采工艺形成的空腔，多个空腔依次连通，多个空腔顶部高度从沿脉出矿联络道(1)至矿体(15)的上盘边界阶梯式降低，相邻两个空腔之间具有高度差。
7.根据权利要求6所述的一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其特征在于，所述高度差数值范围为12-16厘米。
8.根据权利要求1所述的一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其特征在于，所述矿体(15)下盘为软弱岩层(16)，所述沿脉出矿联络道(1)与所述软弱岩层(16)之间具有间隙(18)。
9.根据权利要求8所述的一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其特征在于，所述间隙(18)大于等于2米。
10.根据权利要求1所述的一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统，其特征在于，采场联络道(2)通过沿脉出矿联络道(1)与多个所述穿脉进路(3)连接，采场联络道(2)垂直于所述沿脉出矿联络道(1)，矿体(15)中设置有采场(17)，采场联络道(2)位于所述采场(17)的中部一侧，所述穿脉进路(3)邻近所述沿脉出矿联络道(1)的一端设有柔性挡墙(13)。
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| CN202221714654.7U CN217813462U (zh) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | 一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统 |
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ID=83961920
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| CN202221714654.7U Active CN217813462U (zh) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | 一种易于充填接顶的穿脉进路回采系统 |
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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