[发明专利]一种消除矿山采空区大面积冒落冲击波的方法

说明书

本发明提供一种消除矿山采空区大面积冒落冲击波的方法，属于采矿技术领域。该方法在通往采空区巷道中选取20～40米，依次施工减波巷道、半封堵消波墙和全封堵消波墙，半封堵消波墙布置3～4个，相邻半封堵消波墙之间间距5～10m，在每座半封堵消波墙前方施工减波巷道，减波巷道与原巷道夹角不大于30°，在最后一座半封堵消波墙前方布置全封堵消波墙。该方法可应对各种类型及大小采空区顶板的冒落冲击波，可根据实际情况进行灵活调整。能够避免高压空气引起的二次灾害，可彻底消除采空区顶板冒落冲击波的危害。

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，特别是指一种消除矿山采空区大面积冒落冲击波的方法。

背景技术

矿山开采过程中，不可避免的会产生采空区，尤其是采用空场法开采的矿山，若不能及时进行有效处理，一旦采空区顶板发生大面积塌落，会极速压缩空区内空间，形成冲击气浪，造成人员伤亡和设备损坏。井下采空区的处理方式之一是将入口进行封堵，即在采空区入口修筑密闭墙进行封闭，防止采空区大面积冒落形成的空气冲击波冲出，该方法虽然可有效的将空气气浪封闭在空区内，但受到压缩的空气久聚不散，在地下形成高压气囊，成为影响矿山生产安全的新的重大危险源。若密闭墙强度不足，则极易被空气冲击波冲垮，形成高速弹射飞石，会造成更大的危害，因此为应对大空间的采空区顶板垮落事故，需要加厚密闭墙，增加成本，提高施工难度。

目前，现有研究中主要是采用修建密闭墙的方法应对空气冲击波，例如：

一种采空区坚硬顶板垮落冲击的巷道符合密闭方法中设计了缓冲硐室、三角形缓冲密闭墙、三层钢丝网混凝土、矩形混凝土密闭墙，具有稳定可靠的优点，但系统复杂，需浇筑大量混凝土，成本较高；一种矿用防冲密闭墙的施工方法中填充泡沫混凝土，具有轻便、防火、柔性强及施工速度快等优点，但该方法是将所有空气封闭在空区内，无法有效避免高压气体的二次危害；一种矿用抗冲击型密闭墙及其构建方法具有密封效果好，密封长度大，但该方法是将所有空气封闭在空区内，无法有效避免高压气体的二次危害。现有研究中提出了各种类型的密闭墙及施工方法，都可较好的对巷道进行密闭，具有足够的强度，但通常需要布置多层结构，浇筑混凝土，结构较为复杂，施工难度较大，无法重复利用。

一种矿山采空区空气冲击波灾害的防止方法中通过交错布置半封堵墙实现减弱冲击波的目的，具有工艺简单、成本低、可进入空区监测等优点，但该方法可靠性较差，对较大的空气冲击波防治效果较弱，且采用钢筋混凝土挡墙，施工复杂。

因此，为解决现有技术只能将压缩空气封堵在空区内，无法有效排出的问题，本发明通过填充特有配比的尾砂，实现空气冲击波的疏堵结合，彻底解决空气冲击波灾害。同时，本发明无需浇筑混凝土，可拆卸、重复利用，降低综合成本。本发明方法减波、消波显著，通过简单调整，可适应多种工况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种消除矿山采空区大面积冒落冲击波的方法。

该方法在通往采空区巷道中选取20～40米，依次施工减波巷道、半封堵消波墙和全封堵消波墙，半封堵消波墙布置3～4个，相邻半封堵消波墙之间间距5～10m，在每座半封堵消波墙前方施工减波巷道，减波巷道与原巷道夹角不大于30°，在最后一座半封堵消波墙前方布置全封堵消波墙。

其中，减波巷道长度为5～10m。最后一座半封堵消波墙和全封堵消波墙间距为10～15m。

减波巷道开口宽度不小于采空区通道宽度，减波巷道深度为5～10m，减波巷道底部处理成圆弧状。