一种两步骤充填法支护方法技术

本发明专利技术公开了一种两步骤充填法支护方法，本方法在一步骤采场回采时，在采场内向两侧的矿体中施工安装锚索，提前支护二步骤采场顶板。二步骤矿体锚索施工分别从相邻的一步骤采场内进行凿岩，两边交错布置锚索孔，形成交叉网状锚固。通过锚索的悬吊作用、组合梁作用和挤压加固作用，使破碎不稳固岩层之间摩擦阻力和抗弯曲强度增大，增加了其稳定性，同时每根锚索周围破碎带岩块相互挤压，形成具有一定厚度的连续均匀压缩带，不仅能维持自身稳定，而且具有承载能力。同时浆液充入顶板岩层的节理、裂隙中，从而改善结构面的力学性质，提高破碎岩体的自承载能力，适时地控制岩体的进一步变形，防止岩块滑移、冒落失稳,维护顶板的稳定。定。定。

【技术实现步骤摘要】
一种两步骤充填法支护方法


[0001]本专利技术属于矿山开采领域，具体为一种两步骤充填法支护方法。

技术介绍

[0002]一步骤采场回采时，采场两帮均为原岩，稳定性较好，采用锚杆网、局部辅以临时木立柱的支护方式可以保证回采安全；锚杆与金属网联合支护，可以增加顶板的整体性和稳定性，有效地防止顶板碎石的冒落。同时，金属网还把许多锚杆联结在一起，在更大的范围内增加了顶板的稳定性。
[0003]由于矿岩本身稳固性差，一步骤矿房采场回采充填后，二步骤矿柱采场的回采作业安全性更差。而在采场顶板围岩揭露后进行支护，由于原岩应力分布的变化，支护前已经产生单个岩块的移动、松弛和节理裂隙的膨胀等，其结果是降低了节理岩块之间的结合强度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可大大提高二步骤采场顶板整体稳固性的支护方法。
[0005]本专利技术提供的这种两步骤充填法支护方法，在一步骤采场回采时，在采场内向两侧二步骤采场的矿体中施工安装锚索，提前支护二步骤采场顶板。
[0006]上述方法的一种实施方式中，施工安装锚索包括以下步骤：
[0007](1)锚索种类的选取
[0008]选用非预应力锚索；
[0009](2)锚索支护参数确定
[0010]包括锚索直径、破断力、锚索网度、锚索长度、钻孔直径，注浆料配比及钻孔方向确定；
[0011](3)钻孔施工；
[0012](4)锚索安装；
[0013](5)注浆。
[0014]上述方法的一种实施方式中，步骤(2)中，锚索直径为14～30mm，破断力在100～450kN之间，长度为5000
‑
50000mm。
[0015]上述方法的一种实施方式中，步骤(2)中，锚索的网度D2按下式计算：
[0016][0017]式中S—施工锚索的面积，n为单位面积内布置的锚索数量；
[0018]锚索在单位面积内的布置数量n通过下式确定：
[0019][0020]式中m—安全系数；R—钢丝绳破断拉力。
[0021]上述方法的一种实施方式中，步骤(2)中，锚索孔施工分别从相邻的一步骤采场内进行凿岩，两边交错布置锚索孔，形成交叉网状锚固，钻孔直径为50
‑
90mm。
[0022]上述方法的一种实施方式中，步骤(2)中，单侧锚索网度的水平距离
×
竖直距离根据使用现场矿岩稳固性实际情况进行相应计算。
[0023]上述方法的一种实施方式中，步骤(2)中，采用纯水泥浆注浆，水灰比0.65
‑
0.80。
[0024]上述方法的一种实施方式中，步骤(2)中，采用上向倾斜钻孔，钻孔倾角为40
°
～60
°
。
[0025]上述方法的一种实施方式中，步骤(3)中，钻孔设备为钻孔设备为锚索台车或中深孔/深孔凿岩机。
[0026]上述方法的一种实施方式中，步骤(4)包括以下步骤：
[0027](1)前期准备工作
[0028]锚索表面油污处理及锚索直线度处理，并在锚索头部制作倒钩用于固定注浆管；裁切锚索长度并绑扎好，锚索长度大于锚索孔长度300
‑
400mm，在锚固段套上保护套后运输至施工现场；
[0029](2)现场施工
[0030]在锚索一侧绑定等长的排气管，将锚索孔吹净后，使用锚索机将锚索的锚固端送至锚索孔底部；
[0031]在孔口处的锚索体一侧放一根耐压钢管作为注浆管，并将注浆管送入孔内300
‑
400mm，排气管从孔口引出后采用木塞进行封口，封口长250～300mm，锚索和注浆管外露200
‑
300mm，并将锚索在孔口处固定；
[0032]然后采用由外向里的前进方式注入砂浆，等水泥砂浆凝固48小时以后，在锚索的外露端安装垫板和锚具张拉锚索；
[0033]所有锚索孔注浆完成待注浆充分凝土后，将各锚索用绳卡拉紧锁定形成锚锚索固网。
[0034]本专利技术在一步骤采场回采时，在采场内向两侧的矿体中施工安装锚索，提前支护二步骤采场顶板。具体来说，二步骤矿体锚索施工分别从相邻的一步骤采场内进行凿岩，两边交错布置锚索孔，形成交叉网状锚固。通过锚索的悬吊作用、组合梁作用和挤压加固作用，使破碎不稳固岩层之间摩擦阻力和抗弯曲强度增大，增加了其稳定性，同时每根锚索周围破碎带岩块相互挤压，形成具有一定厚度的连续均匀压缩带，不仅能维持自身稳定，而且具有承载能力。同时浆液充入顶板岩层的节理、裂隙中，从而改善结构面的力学性质，提高破碎岩体的自承载能力，适时地控制岩体的进一步变形，防止岩块滑移、冒落失稳,维护顶板的稳定。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的一个实施例中二步骤采场中锚索支护方式示意图。
[0036]图2为图1中的A
‑
A示意图。
[0037]图3为图1中的B
‑
B示意图。
[0038]图4为本实施例中二步骤采场顶板的受力状况示意图。
[0039]图5为本实施例中所用木塞的结构示意图。
具体实施方式
[0040]本专利技术的主要创新在于在一步骤采场回采时，在采场内向两侧二步骤采场的矿体中施工安装长锚索，提前支护二步骤采场顶板，使二步骤采场顶板在原岩应力状态下通过长锚索预先锚固，大大提高其整体稳固性。当然，在二步骤采场回采时，局部不稳定的地方需用锚杆网或木柱进行支护。
[0041]本实施例的一步骤采场跨度8m，二步骤采场跨度为7m。
[0042]结合图1至图4可以看出，本实施例公开的这种两步骤充填法支护方法，包括以下步骤：
[0043]一、一步骤采场支护
[0044]根据锚杆支护作用原理，结合各矿山的实际情况，由于砂浆锚杆安装后不能立即承载，管缝式锚杆安装后立即承载，考虑到该矿上盘较为破碎，顶板暴露时间不宜过长，采用管缝式锚杆，具体的锚杆网支护的参数如下。
[0045](1)锚杆长度
[0046]类比国内外矿山，一步骤采场顶板支护使用的锚杆长度为1.2～3m，一般为1.5～2m。采用经验公式计算锚杆长度L：
[0047][0048]式中：L—锚杆长度，，L＞二倍岩石节理间距，单位为米；
[0049]N—岩层稳定性影响系数，矿体矿岩不稳定N＝1.2；
[0050]B—采场跨度，B＝8米；
[0051]代入数据，计算：L＝2.28米。
[0052]因此，设计确定采场锚杆长度2.4米。
[0053](2)锚杆间距
[0054]合理的锚杆间距应满足下述两个条件：一是使锚杆支护范围的破碎岩体形成连续的挤压带；二是每根锚杆应能悬吊其支护范围内的松脱岩体质量。
[0055]国内外矿山使用的锚杆间距的经验计算公式如下：
[0056]α＝(0.5～0.7)L
[0057]式中：α—本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两步骤充填法支护方法，其特征在于：本方法在一步骤采场回采时，在采场内向两侧二步骤采场的矿体中施工安装锚索，提前支护二步骤采场顶板。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：施工安装锚索包括以下步骤：(1)锚索种类的选取选用非预应力锚索；(2)锚索支护参数确定包括锚索直径、破断力、锚索网度、锚索长度、钻孔直径，注浆料配比及钻孔方向确定；(3)钻孔施工；(4)锚索安装；(5)注浆。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，锚索直径为15～30mm的钢丝绳或钢绞线，破断力在120～450kN之间，长度为5000
‑
50000mm。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，锚索的网度D2按下式计算：式中S—施工锚索的面积，n为单位面积内布置的锚索数量；锚索在单位面积内的布置数量n通过下式确定：式中m—安全系数；R—钢丝绳破断拉力。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，锚索孔施工分别从相邻的一步骤采场内进行凿岩，两边交错布置锚索孔，形成交叉网状锚固，钻孔直径为50
‑
90mm。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，单侧锚索网度的水平距离
×
竖直距离根据使用现场矿岩稳固性实际情况进行相应计算。7.如权利要求21所述的方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张君鹏，杨宁，孙胜，王怀勇，陆宇超，詹进，于涛，姜国坤，谭伟，董国强，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：