[发明专利]急倾斜极薄矿体采矿支护方法

说明书

本发明提供了一种急倾斜极薄矿体采矿支护方法。矿体采用上向水平分层充填法进行回采，所述急倾斜极薄矿体采矿支护方法采用整体地压控制和采场作业面维护的联合支护工艺。采用锚杆、锚索和钢带三者联合支护工艺进行顶板支护作业；采用双筋条和锚杆联合支护工艺进行上盘支护作业；采场作业面维护完成后，进行出矿作业和下盘废石充填作业，进行下一个循环的上向回采作业，保证所述施工人员始终在支护体下作业。并在回采过程中，沿上向回采方向和采作业面方向，分别浇筑预设间隔的水平混凝土支柱和垂直混凝土支柱，完成整体地压控制。本发明采用整体‑局部双控制的支护方法，提高了支护效率，同时还保证了采场的回采安全。

技术领域

本发明涉及采矿支护技术领域，尤其涉及一种急倾斜极薄矿体采矿支护方法。

背景技术

极薄倾斜和急倾斜破碎矿体，矿岩界线明显，上盘围岩节理裂隙构造发育，呈块状、碎块状，局部隐形节理发育，且于矿体之间普遍存在土层，下盘节理裂隙发育不明显，属稳固岩层。目前，急倾斜薄矿脉由于矿体规模不大，开采降深快，开拓采准工作量大。目前在开采中主要面临的技术难点有：1)极薄急倾斜破碎矿体在采用削壁充填法开采时，采场空间狭小、深部地压强烈、配矿困难等问题，采用横撑及立支柱的支护方式，工人劳动强度大、作业环境恶劣，存在着劳动者工作强度大、贫化率较高、机械化程度低、采场综合生产能力较低、地压管理难等问题；2)由于上盘围岩节理裂隙发育，呈块状、碎块状，且与矿体之间存在土层，在回采过程中，削下的围岩对上盘支撑力不足，土层遇水成泥，进一步恶化顶板，极易在凿岩、敲毛等阶段出现冒顶片帮现象。

上述问题使得巷道顶板易变形产生下沉、片帮、底鼓等给巷道施工带来一定困难，致使巷道施工劳动强度大、掘进施工慢、支护费用较高。根据对急倾斜极薄矿体采场破坏形式及采矿方法的研究，急倾斜矿体采场变形破坏的最主要原因削下的废石充填体松散且粘结力非常小，颗粒间的连结主要靠摩檫力和微弱的粘结力，强度底，虽然被压实后能起一定的支撑作用，但是围岩移动和地表下沉的能力有限，不足以控制顶板的变形，随着开采的逐渐进行，破坏程度会急剧增加。

现有技术中，利用力学性能较好的胶结充填体进行采场空区充填用以维护围岩稳定和矿柱强度，以阻止围岩冒落，缓解地压显现；但是，与围岩相比，胶结充填体的抗压强度和弹性模量仍然很低，所以对围岩的限制和地压的控制作用仍然有限。

申请号为CN201611204905.6的发明专利公开了一种急倾斜回采巷道围岩稳定支护设施及支护工艺。该支护设施包括由锚杆、锚索、钢带、金属网形成的锚网支护及在巷道表面的喷浆封闭层。该发明提供的支护工艺由锚网安装及在巷道表面喷射混凝土。该技术针对重复采动影响沿空回采巷道，利用高强度锚杆、锚索，结合W型钢带、金属网，再结合巷道表面喷混凝土的非对称多介质耦合支护方式，能有效控制巷道变形。但是该方法的不足之处在于：只进行了采场作业面的支护，并不能完全解决地压显现的问题，即没有从根本上解决上盘岩体和顶板的变形问题，采场的安全仍然存在隐患且支护效率并没有得到很大程度上的提升。

申请号为CN201710147579.8的发明专利公开了一种深部动压软岩巷道U型钢复合支护结构及其施工方法。该支护结构包括锚杆、锚索、U型钢支架、均匀卸压层、反底拱和支撑立柱。锚杆和锚索首先打入围岩内部，随后架设U型钢支架，在U型钢支架和巷道围岩之间布置均匀卸压层，均匀卸压层包括聚酯纤维网、充填体和钢筋网。若巷道所处围岩较为破碎，可增加围岩注浆设备，若巷道出现底臌现象，可增加反底拱，若巷道拱顶和两帮的地压强烈并伴有较大变形，可增加支撑立柱。采用的支撑立柱为木制立柱或钢管混凝土立柱，结构为直立支柱、“Y”形立柱或“T”形立柱。但是该支撑立柱的结构设计使得采场作业空间受限，不便于施工人员的回采作业，且支护成本高，支护效率有限。

有鉴于此，需要从整体上对采场的地压进行控制，并且对采场作业面进行支护，以防止上盘岩体的大规模变形，提高支护效率，保证采场的回采安全。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种急倾斜极薄矿体采矿支护方法。