[发明专利]极破碎矿体条件下矿石开采结构及其方法

说明书

本发明公开了一种极破碎矿体条件下矿石开采结构及其方法，用于与极破碎矿体走向彼此交叉的矿区，包括位于极破碎矿体上方并沿水平方向设置的假顶进路、以及分设于假顶进路的上下两侧的上部矿体与下部矿体，假顶进路的位于极破碎矿体的正上方的区域内设置有人工假巷，人工假巷内设置有人工假顶，人工假顶包括设置于人工假巷的顶端与内周壁的支撑结构、设置于人工假巷的底端的钢筋网、以及充填于人工假巷内的充填体。通过上述方式，本发明通过在极破碎矿体上方布置人工假顶，并在人工假顶处设置支撑结构与钢筋网两种支撑体系，能够对人工假顶上层的矿岩起到很好的支撑作用，保证人工假顶下方的极破碎矿体的顺利开采。

技术领域

本发明涉及极破碎矿体条件下矿石开采技术领域，特别是涉及一种极破碎矿体条件下矿石开采结构及其方法。

背景技术

在地下矿山工程中，极破碎矿体条件下矿石资源的回收一直是采矿领域的行业难题。这种极破碎矿体条件下矿石资源一经揭露就会自然垮落，垮落下来的矿石呈碎粒状。并且，这种极破碎矿石区域难以进行钻孔施工与装药，无法采用常规的爆破方式回采这部分矿石资源，很容易造成资源浪费，不利于矿山行业的长远生产规划和可持续发展，也会造成巨大的经济损失。

现有技术提供了一种中厚急倾斜破碎矿体框架式人工假顶下向分段胶结充填法，这种方法沿矿体走向划分矿房矿柱，并在分段凿岩巷内预先构筑高强度钢筋混凝土人工假顶，随后采用自上而下的回采顺序，矿体由位于底部的分段凿岩巷进行凿岩爆破出矿，并在矿房与矿柱采完后进行充填。随后在混凝土人工假顶保护下回采完框架内矿房后，开始回采本分段相邻矿柱，同时回采下分段框架内对应矿房，之后再回采下分段对应矿柱，并在中段内房柱采完后即转向下中段回采。这种技术虽然能够对破碎矿体资源进行回收，但是其只适用于中厚急倾斜状态下的破碎矿体，对于极破碎矿体的适用性不强，且这种方法施工繁琐，成本较高，破碎矿体回采效率低。

因此，设计一种结构简单、操作方便、避免人工在危险环境下作业、提高处理悬斗安全性和效率、保证矿山安全生产的极破碎矿体条件下矿石开采结构及其方法就很有必要。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种极破碎矿体条件下矿石开采结构及其方法，通过在极破碎矿体上方布置人工假顶，并在人工假顶处设置支撑结构与钢筋网两种支撑体系，能够对人工假顶上层的矿岩起到很好的支撑作用，保证人工假顶下方的极破碎矿体的顺利开采。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：

一种极破碎矿体条件下矿石开采结构，用于与极破碎矿体走向彼此交叉的矿区；包括位于所述极破碎矿体上方并沿水平方向设置的假顶进路、以及分设于所述假顶进路的上下两侧的上部矿体与下部矿体，所述假顶进路的位于所述极破碎矿体的正上方的区域内设置有人工假巷，所述人工假巷内设置有人工假顶，所述人工假顶包括设置于所述人工假巷的顶端与内周壁的支撑结构、设置于所述人工假巷的底端的钢筋网、以及充填于所述人工假巷内的充填体。

进一步的，所述人工假巷的掘进断面上设置有超前管棚注浆支护结构，所述超前管棚注浆支护结构超前所述支撑结构设置，所述人工假巷的左右两端均位于稳固矿岩内。

进一步的，所述人工假巷呈圆拱形结构设置，所述支撑结构与所述人工假巷的形状相适配，并包括铺设于所述人工假巷的内周壁的支撑板、以及沿环向设置于所述支撑板的远离所述人工假巷一侧的支撑钢。

进一步的，所述钢筋网全长铺设于所述人工假巷的底端，并包括沿所述人工假巷的长度方向设置的若干主钢筋、以及沿所述人工假巷的宽度方向设置的若干副钢筋。

进一步的，所述人工假巷设置为多组，并并排设置于所述上部矿体与所述下部矿体之间，设置于各组所述人工假巷内的所述钢筋网彼此焊接。

进一步的，所述下部矿体包括分别设置于所述极破碎矿体左右两侧的两组边侧矿段，两组所述边侧矿段均包括自上而下依次设置的若干矿层，相邻两个所述矿层之间设置有与所述极破碎矿体连通的凿岩巷道。