[发明专利]一种超前支护及地压卸载采矿方法

说明书

本发明公开了一种超前支护及地压卸载采矿方法，在采场中央位置垂直最上部的分段巷向矿体下盘施工采场联络道，到达矿体下盘边界后在采场内垂直矿体走向分别施工矿房和矿柱切割巷至矿体上盘；利用切割巷切断应力传播途径，释放应力，对盘区矿房、矿柱采场进行部分地压卸载；在最上部分段巷对应的矿柱切割巷内，先后施工上向扇形长锚索和下向扇形长锚索进行超前支护；在矿柱首层已施工的切割巷内，施工上向扇形长锚索进行超前支护。实现了在矿山深部不良地质条件下快速掘进；对厚大矿体采用机械化盘区进行回采时，采取提前卸压措施，降低了盘区矿房、矿柱采场地应力；对受应力集中影响的矿柱采场，采取超前扇形长锚索支护，确保了盘区矿柱采矿安全。

技术领域

本发明属于采矿技术领域，涉及一种超前支护及地压卸载采矿方法。该方法主要适用于矿山深部富水且围岩破碎、采场地压较大、开采厚大矿体的机械化盘区上向分层充填采矿法。所述厚大矿体，矿体水平厚度一般为25m以上；所述富水且围岩破碎是指在岩体中开挖巷道后，工作面涌水达到40m³/h以上，且围岩的类型按RQD分类属于稳定性较差的Ⅳ、Ⅴ类岩体，揭露后由于自稳时间短，极易出现坍塌冒落现象。

背景技术

在矿山深部回采厚大矿体时，常采用机械化盘区上向分层充填采矿法。由于深部工程地质条件较差，富水且围岩破碎，极大降低了主要采准工程掘进速度，影响了生产采场形成时间。机械化盘区上向分层充填采矿法分矿房和矿柱两步骤回采，分段之间均先采一步骤矿房，后采二步骤矿柱。矿房、矿柱分层暴露面积一般均在300m²左右。在深部采用盘区采矿法时，由于地应力显著增大，对盘区矿房或矿柱顶板破坏加重，形成较大的安全隐患。特别是盘区矿柱回采时，受应力集中影响，再加上采矿对两侧胶结充填体爆破冲击影响，矿柱顶板应力破坏加大，形成了较大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种超前支护及地压卸载采矿方法，实现在矿山深部不良地质（主要指富水且围岩破碎）条件下快速掘进；对厚大矿体采用机械化盘区进行回采时，采取提前卸压措施，降低盘区矿房、矿柱采场地应力；对受应力集中影响的矿柱采场，采取超前扇形长锚索支护，确保盘区矿柱采矿安全。

本发明的技术方案如下：

一种超前支护及地压卸载采矿方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、在矿体下盘布置无轨采准系统：首先通过中（分）段巷联络道施工中段运输巷，然后在中段运输巷的下盘施工中段出矿横巷；在中段出矿横巷中向上施工溜矿井，并与后期施工的各分段巷通过溜井联络道贯通；在盘区各矿房、矿柱采场中央位置，垂直中段运输巷向矿体下盘施工采场联络道；到达矿体下盘边界后，在采场内垂直矿体走向施工切割巷至矿体上盘；在采场联络道一侧，向上施工回风天井，并与从上中段运输巷施工的回风井联络巷贯通；

步骤二、盘区地压卸载及超前支护：在盘区各矿房、矿柱采场中央位置，垂直最上部的分段巷向矿体下盘施工采场联络道，到达矿体下盘边界后，在采场内垂直矿体走向分别施工矿房和矿柱切割巷至矿体上盘；利用切割巷切断应力传播途径，释放应力，对盘区矿房、矿柱采场进行部分地压卸载；在最上部分段巷对应的矿柱切割巷内，先后施工上向扇形长锚索和下向扇形长锚索进行超前支护；在矿柱首层已施工的切割巷内，施工上向扇形长锚索进行超前支护；

步骤三、盘区采切工程施工完毕后，盘区进行回采：盘区分矿房和矿柱两步骤回采，先采一步骤矿房，后采二步骤矿柱；二步骤矿柱回采完毕进行接顶充填；

步骤四、顶柱回采：盘区矿房、矿柱全部回采完毕后，再回采顶柱。

施工中段运输巷和分段巷时分别采用如下步骤的采准工程超前支护方法：

1）、在距稳固岩层前3-5m时，施工预注浆硐室；预注浆硐室断面轮廓线超过设计巷道轮廓线0.5m以上；