[发明专利]地下矿山开采的锚竹联合支护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下开采的支护方法或支护工艺，具体地说它涉及一种地下矿山开采的锚竹联合支护方法，适用于现代工业矿山采矿时顶板和上下盘支护以及矿山巷道或隧道掘进时顶板和两帮的临时支护。

背景技术

在我国非煤固体矿山，厚度小于5m的薄或极薄矿脉的开采，除少部分采用充填法或小分层崩落法开采外，大部分都还是采用浅孔留矿法、全面法或房柱法等空场法回采。采用这些方法开采时，由于作业人员均在顶板及两帮组成的空场下作业，因此，其事故发生率较其它采矿方法要高。特别是因顶板或两帮支护不到位，导致冒顶、片帮发生的事故占该类采矿方法事故的绝大部分。而导致该类采矿方法支护不到位的主要原因是因为采用这些方法开采时，由于矿脉薄，导致作业空间狭窄，因此，难以采用机械化作业，受机械化程度低的限制，这些采场的支护，除极少部分采用留矿石保安矿柱或局部采用型钢支护外，一直难以找到有效的支护方式。特别是现代矿山所大规模使用的混凝土、钢筋混凝土、喷射混凝土等支护方式难以在这类薄矿脉的开采中大规模使用。其原因主要为：

(1)如果要使用混凝土类支护，必然要将大量混凝土、砂石等搬运到采场内，而这类采场由于无法使用机械，一般都还是靠人力运搬，因此难以实现。

(2)如果要使用混凝土支护，则还涉及到混凝土的搅拌问题，而这类空场法采场一般空间均比较狭小，根本无法在采场内搅拌。

(3)使用喷射混凝土代替单纯的混凝土支护，虽然可以避免混凝土搅拌问题，但支护时由于要将喷射机运搬到采场，支护后又得将喷射机搬离采场，不管是靠人工还是机械均非常麻烦。

此外，对于空场法采场支护来说，和巷道掘进前期支护一样，大部分都为临时支护，如果采用混凝土支护，其成本会很高，不但经济上不划算而且没有必要。但如果不采用混凝土支护，其余支护方法往往又无法抵抗采场较大的压力，因此，急需一种有效而又经济的支护方式。

发明内容

本发明的目的就是针对薄矿脉空场法开采存在的支护难题及巷道掘进临时支护存在的上述问题，而提供一种具有操作简便、经济合理、快速有效的地下矿山开采的锚竹联合支护方法。

为达到上述目的，本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用以下技术方案：

本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用锚杆/锚索和竹笆一起联合组成支护体，以竹笆代替传统的喷射混凝土+钢筋网；所述竹笆由横向竹片和纵向竹片编织而成，竹笆紧贴顶板、两邦或上下盘；在竹笆四角离边沿一定距离钻孔，插入一端带有托板、螺栓的锚杆/锚索并拧紧，形成一个完整的支护体，并和顶板、两邦或上下盘的原岩组成一个受力整体。

所述锚杆包括砂浆锚杆、树脂锚杆和管缝锚杆等各类钢材或高分子合成材料杆件，长度以2～3m为宜。

所述锚索包括各类柔性钢丝绳绳索、长钢筋线材。

所述竹笆采用横向竹片、纵向竹片编织成矩形。其中横向竹片、纵向竹片的长度以1.5～2.5m、宽度以3～5cm、厚度大于6mm为宜；所述竹笆的长度以1.5～2.5m、宽度以1～2m为宜。

本发明采用的竹笆所用的竹子以4年生长期，竹杆梢径不小于7.5cm的毛竹或楠竹为宜。竹笆的横向竹片密编，纵向竹片间距≯160mm；横向竹片一反一正，且周边用两根竹片相对夹紧，必要时可打眼穿铁丝扎牢，绑扎竹笆时采用大于16号镀锌铁丝。

本发明综合效果即相当于传统的喷射混凝土钢锚网支护，实际使用时，等于用本发明中的竹笆代替喷射混凝土+钢筋网。因为竹子各项力学性能参数较好，其抗拉强度为1000-4000kg/cm²，抗压强度为250-1000kg/cm²，弯曲强度为700-3000kg/cm²，弹性系数为100000-300000kg/cm²。因此，本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用以上技术方案后，具有以下积极效果：

(1)当采用该方法支护采场顶板时，完全可以在基本不留矿石保安矿柱的情况下，有效地防止顶板岩石冒落，既保证顶板安全，又充分回收资源。

(2)当浅孔留矿法上下盘岩石松软破碎时，采用本方法对上下盘进行支护，可以将上下盘岩石和存窿矿石进行隔离，避免留矿法因采场反复放矿松动而带动上下盘围岩运动，进而导致上下盘围岩混入矿石的现象，因而能有效降低采矿贫化。

附图说明

图1为本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用的竹笆图片；

图2为本发明地下矿山开采的锚竹联合支护方法采用的锚杆结构示意图；

图3为本发明方法支护采场顶板的示意图；