[发明专利]一种采用大断面连续回收残留顶底柱的方法

权利要求书

1.一种采用大断面连续回收残留顶底柱的方法，其特征在于：采场布置时，当顶底柱矿体为中厚矿体及以下时，采场沿矿体走向布置，回采时划分多个采场同时回采或者划分一个采场沿矿体走向连续推进回采，采场宽度w取矿体厚度；

当顶底柱矿体为中厚以上矿体时，采场垂直矿体走向布置，回采时每个采场沿厚度连续推进，多个采场同时回采，但相邻采场回采时须间隔一个采场最大暴露长度l；

在采场回采时，留设设定厚度的顶底柱矿体作为保护顶板，并利用超前深孔注浆和超前锚杆对保护顶板上部的胶结充填体加固形成人工假顶；其中，

人工假顶的厚度t需满足下式：

其中，γ₁为胶结充填体的容重；t是人工假顶的厚度；γ₂为人工假顶的容重；n为设计安全系数；l为采场最大暴露长度，指顶底柱回收时采场爆破后暴露空间最大长度；w为采场宽度；μ为岩石泊松比；σ_t为人工假顶的最大许用拉应力，通过对注浆后胶结充填体钻芯取样进行测定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：采场最大暴露长度l按下式计算

l＝l₁+kl₂+l₃

式中，l₁是指出矿进路宽度，l₂是指采场台阶宽度，k是指采场台阶数量，l₃是指回采时爆破进尺长度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：采准工程时，当回采工作面沿矿体走向推进时，出矿巷道布置在矿体上下盘并通过采场联络道与穿脉巷道连接；当回采工作面垂直矿体走向推进时，出矿巷道布置采场两侧，两个采场间共用一个出矿巷道，并通过采场联络道与沿脉巷道连接。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：切割工程时，拉底以采场最前端的出矿进路垂直矿体开凿拉底巷道，拉底巷道向两侧逐步扩帮形成拉底空间，拉底空间再向上通过浅孔爆破逐步切顶形成切割槽，在形成切割槽过程中同时开凿形成台阶，拉槽布置在采场一侧，采用水平浅孔爆破，每次拉槽均在回采前进行，切割槽完成后在矿渣上进行超前深孔注浆和超前锚杆加固形成人工假顶。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：切割完成后在回采前，需以最上部的台阶为平台开凿光面孔，进行光面爆破，形成保护裂隙；回采时以台阶和底板为平台，垂直台阶钻凿水平浅孔，进行水平浅孔侧向抛掷爆破，爆破后的矿石向掏槽方向抛掷，采用自行设备进行出矿，出矿时爆破后矿石经采场由出矿进路、出矿巷道、穿脉巷道转运至溜井或矿车。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：充填时采用胶结充填，充填前需沿采场宽度架设充填挡墙，挡墙上部预留若干充填口，挡墙靠近充填区域一侧挂设滤水帷布；充填管道经穿脉巷道、采场联络道、出矿巷道和出矿进路并通过分枝接口连接至各个充填口；充填完毕后，继续进行下一作业段的拉槽、回采、支护作业。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：人工假顶由超前深孔注浆和超前锚杆对保护顶板上部的胶结充填体加固形成，每次加固区域长度等于回采时爆破进尺长度l₃，加固厚度为t，超前锚杆是在切割完成后或回采后进行，施工时以矿渣和切割台阶为平台，工作时按事先设计好的位置和倾角钻孔，然后将超前锚杆插入钻孔中进行注浆，其中超前锚杆采用梅花形布置。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：注浆前需进行充填体注浆预实验，且预实验的取样结果要达到设计注浆强度的1.1～1.3倍；注浆后同样需进行取样测试，如达不到设计要求需进行二次注浆。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：保护顶板厚度d取0.5～0.8m。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：安全系数n取1.1-1.3。