權(quán)利要求

1.適用于接近厚大第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法，其特征在于，包括如下步驟： S1、采場參數(shù)：將礦體分分礦房、礦柱兩步驟回采，采場與采場間不留間柱，采場垂直礦體走向布置，多個分段進(jìn)行鑿巖，最下面一個分段為集中出礦水平，中間分段為鑿巖水平，最上面一個分段為充填護(hù)頂水平； S2、采準(zhǔn)切割：分段下盤運(yùn)輸平巷布置在距礦體20～25m處，采用平底塹溝底部結(jié)構(gòu)，出礦平巷位于礦柱底部中央，出礦進(jìn)路與出礦平巷的夾角45°，兩邊錯開布置，受礦巷布置在距采場邊界2m～3m處，鑿巖分段平巷布置在礦體下盤20～25m處，充填護(hù)頂巷采用沿采場端部縱向和垂直采場中間橫向的方式布置； S3、切割工程：在礦體上盤采場端部布置切割井，采用潛孔鉆機(jī)從上分層往下分層施工，孔徑為Φ140mm～Φ165mm，爆破采用1～2次爆破形成； S4、回采工藝：在切割巷內(nèi)逐排布置上向的中深孔，炮孔全部布置在礦體內(nèi)，孔底距巖層間距0.5～1m；在鑿巖巷內(nèi)，自端部開始，采用液壓鑿巖臺車鑿上向的扇形中深孔，炮孔直徑ф60mm～ф76mm，炮孔排距1.9m和2m間隔布置，孔底距2.6～3.0m，炮孔邊孔角32°～45°；第一步驟礦房炮孔孔底布置到采場邊界，第二步驟回采時，采場兩幫為充填體，炮孔孔底布置距充填體距離為1.5m～2.0m；為了加快切割槽爆破快速形成，分段鑿巖巷的切割井布置同一側(cè)，切割拉槽爆破采用從下一分段至上一分段順序依次進(jìn)行，在底部結(jié)構(gòu)采用大功率電鏟集中鏟運(yùn)，每次爆破完成后出礦為爆破礦量的30％～40％；爆破采用中間超前掏槽兩幫側(cè)向擠壓中深孔減震爆破技術(shù)，在排內(nèi)中間炮孔超前起爆，提前形成“V”型自由面，兩側(cè)炮孔爆破時就有三個臨空面，減小爆破夾制性；炮孔采用裝藥臺車進(jìn)行裝藥，炸藥采用多孔粒狀銨油炸藥，采用非電微差雷管孔底反向起爆，孔口采用3m和6m間隔的方式進(jìn)行堵塞，排間微差時間為50ms～75ms，分段內(nèi)一次崩礦為1～2排，各分段自上而下分次呈階梯型爆破落礦，各鑿巖水平采用柴油鏟運(yùn)機(jī)松動出礦，集中出礦水平采用電動鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行鏟運(yùn)； S5、頂板預(yù)控支護(hù)：采用長錨索注漿預(yù)控頂板，預(yù)加固需要支護(hù)的區(qū)域的深度為15～30m，排間距5m。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于接近厚大第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法，其特征在于，步驟S5所述的頂板全部采用長錨索預(yù)控支護(hù)，采用1354液壓鑿巖臺車或YGZ90臺架施工錨索孔，采用向上扇形布置形式，沿采場的端部縱向和其中間橫向的方式布置，孔底距5～10m，孔深長度15～30m，孔徑φ65～90mm，回采爆破前完成錨索孔鉆孔及注漿施工。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于接近厚大第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法，其特征在于，步驟S4孔口的堵塞材料采用圓錐木楔，椎體兩端直徑分別為80mm和100mm，長度為15～20cm，上面均勻布置注漿孔、鋼絞線孔、排氣孔，孔徑分別為25mm、20mm、15mm。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于接近厚大第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法，其特征在于，步驟S5所述注漿的方式為用純水泥注漿或者用砂漿注漿的一種。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于接近厚大第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法，其特征在于，步驟S1的礦房礦柱寬均為10～20m，采場長為礦體厚度，階段高為50～75m，分段高度為15～25m。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山開采技術(shù)領(lǐng)域，具體為適用于接近厚大第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法。

背景技術(shù)

目前我國地下礦山多數(shù)被厚層第四系松散巖層所覆蓋，接近第四系下部附近礦體，通常只能回收少量的礦產(chǎn)資源，常用采礦方法包括上向進(jìn)路充填采礦方法、下向進(jìn)路充填采礦方法、預(yù)控頂板小分段充填采礦方法。尤其對于大型地下礦山來說，為了滿足礦山的生產(chǎn)能力，往往需要組織多個礦塊同時生產(chǎn)，施工工藝復(fù)雜，生產(chǎn)組織困難，需要進(jìn)行大量的松石、撬頂、支護(hù)、局部通風(fēng)等工作，尤其隨時面臨頂板冒落的風(fēng)險(xiǎn)，作業(yè)環(huán)境安全性差，勞動強(qiáng)度大，礦塊生產(chǎn)能力偏小，為了連續(xù)采礦，需要施工大量分層工程，如采場聯(lián)絡(luò)巷、通風(fēng)天井、礦巖溜井以及大量的采切等工程，為此，本發(fā)明提出能夠解決上述問題的適用于接近厚大第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于接近第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題，該方法采場出礦量大，生產(chǎn)效率高，安全性高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：適用于接近厚大第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法，包括如下步驟：

S1、采場參數(shù)：將礦體分分礦房、礦柱兩步驟回采，采場與采場間不留間柱，采場垂直礦體走向布置，多個分段進(jìn)行鑿巖，最下面一個分段為集中出礦水平，中間分段為鑿巖水平，最上面一個分段為充填護(hù)頂水平；

S2、采準(zhǔn)切割：分段下盤運(yùn)輸平巷布置在距礦體20～25m處，采用平底塹溝底部結(jié)構(gòu)，出礦平巷位于礦柱底部中央，出礦進(jìn)路與出礦平巷的夾角45°，兩邊錯開布置，受礦巷布置在距采場邊界2m～3m處，鑿巖分段平巷布置在礦體下盤20～25m處，充填護(hù)頂巷采用沿采場端部縱向和垂直采場中間橫向的方式布置；

S3、切割工程：在礦體上盤采場端部布置切割井，采用潛孔鉆機(jī)從上分層往下分層施工，孔徑為Φ140mm～Φ165mm，爆破采用1～2次爆破形成；

S4、回采工藝：在切割巷內(nèi)逐排布置上向的中深孔，炮孔全部布置在礦體內(nèi)，孔底距巖層間距0.5～1m；在鑿巖巷內(nèi)，自端部開始，采用Simba1354型液壓鑿巖臺車鑿上向的扇形中深孔；炮孔直徑ф60mm～ф76mm，炮孔排距1.9m和2m間隔布置，孔底距2.6～3.0m，炮孔邊孔角32°～45°；第一步驟礦房炮孔孔底布置到采場邊界，第二步驟回采時，采場兩幫為充填體，炮孔孔底布置距充填體距離為1.5m～2.0m；為了加快切割槽爆破快速形成，分段鑿巖巷的切割井布置同一側(cè)，切割拉槽爆破采用從下一分段至上一分段順序依次進(jìn)行，在底部結(jié)構(gòu)采用大功率電鏟集中鏟運(yùn)，每次爆破完成后出礦為爆破礦量的30％～40％；爆破采用中間超前掏槽兩幫側(cè)向擠壓中深孔減震爆破技術(shù)，在排內(nèi)中間炮孔超前起爆，提前形成“V”型自由面，兩側(cè)炮孔爆破時就有三個臨空面，減小爆破夾制性；炮孔采用裝藥臺車進(jìn)行裝藥，炸藥采用多孔粒狀銨油炸藥，采用非電微差雷管孔底反向起爆，孔口采用3m和6m間隔的方式進(jìn)行堵塞，排間微差時間為50ms～75ms，分段內(nèi)一次崩礦為1～2排，各分段自上而下分次呈階梯型爆破落礦，各鑿巖水平采用柴油鏟運(yùn)機(jī)松動出礦，集中出礦水平采用電動鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行鏟運(yùn)；

S5、頂板預(yù)控支護(hù)：采用長錨索注漿預(yù)控頂板，預(yù)加固需要支護(hù)的區(qū)域的深度為15～30m，排間距5m。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟S5所述的頂板全部采用長錨索預(yù)控支護(hù)，采用1354液壓鑿巖臺車或YGZ90臺架施工錨索孔，采用向上扇形布置形式，沿采場的端部縱向和其中間橫向的方式布置，孔底距5～10m，孔深長度15～30m，孔徑φ65～90mm，回采爆破前完成錨索孔鉆孔及注漿施工。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟S4孔口的堵塞材料采用圓錐木楔，椎體兩端直徑分別為80mm和100mm，長度為15～20cm，上面均勻布置注漿孔、鋼絞線孔、排氣孔，孔徑分別為25mm、20mm、15mm。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟S5所述注漿的方式為用純水泥注漿或者用砂漿注漿的一種。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟S1的礦房礦柱寬均為10～20m，采場長為礦體厚度，階段高為50～75m，分段高度為15～25m。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明較好解決破碎不穩(wěn)固礦體的開采技術(shù)難題，避免在暴露頂板及兩幫都是充填體的采場內(nèi)進(jìn)行鑿巖、撬頂、支護(hù)等作業(yè)，作業(yè)安全性較高；

2、采場礦塊布置參數(shù)較大，單個采場礦塊生產(chǎn)能力較大，滿足礦山規(guī)模化開采大型設(shè)備的所要求；

3、采場頂板全部預(yù)控支護(hù)，采用向上扇形長錨索孔布置形式，減少護(hù)頂巷等工程的施工，通過長錨索注漿，改善圍巖的粘結(jié)力，提高了圍巖的穩(wěn)固性，有效地控制采場頂板的冒落；

4、較傳統(tǒng)的進(jìn)路充填采礦方法，采切等工程有較大幅度降低，生產(chǎn)效率高，噸礦生產(chǎn)成本較低。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式中予以詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視圖(A-A剖面)；

圖2是本發(fā)明的圖1中B-B的剖面圖；

圖3是本發(fā)明的圖1中C-C的剖面圖；

圖4是本發(fā)明的圖1中D-D的剖面圖；

圖5是本發(fā)明的圖1中E-E的剖面圖。

圖中：1、下盤沿脈巷道；2、-425m穿脈巷道；3、上盤沿脈巷道；4、-250～425m溜井；5、-300分段下盤沿脈巷；6、-300m進(jìn)路橫巷；7、出礦進(jìn)路；8、-275分段下盤沿脈巷；9、-275鑿巖巷；10、溜槽；11、-250分段下盤沿脈巷；12、-250分段鑿巖巷；13、-300分段受礦巷巷；14、切割橫巷；15、切割天井；16、-225分段充填沿脈巷；17、-225充填護(hù)頂巷；18、-300分段溜井聯(lián)巷；19、周集組風(fēng)化帶；20、護(hù)頂鉆孔；21、炮孔；22、爆堆；23、充填體；24、保護(hù)層。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：請參閱圖1-5，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：適用于接近厚大第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法，包括如下步驟：

S1、采場參數(shù)：

將礦體分分礦房、礦柱兩步驟回采，采場與采場間不留間柱。采場垂直礦體走向布置，礦房礦柱寬均為10m，采場長為礦體厚度，階段高為50m。分段高度為15m，多個分段進(jìn)行鑿巖，最下面一個分段為集中出礦水平，中間分段為鑿巖水平，最上面一個分段為充填護(hù)頂水平；

S2、采準(zhǔn)切割：

采準(zhǔn)工程主要有：上下盤沿脈平巷、出礦橫巷、出礦進(jìn)路、受礦巷、分段平巷、分段鑿巖進(jìn)路、充填護(hù)頂巷等。分段下盤運(yùn)輸平巷布置在距礦體20m處。采用平底塹溝底部結(jié)構(gòu)。底部結(jié)構(gòu)布置參數(shù)，根據(jù)設(shè)備作業(yè)要求及礦巖穩(wěn)固性確定。出礦平巷位于礦柱底部中央，斷面4.2m×4.2m，出礦進(jìn)路與出礦平巷的夾角45°，考慮到底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和出礦設(shè)備的要求，出礦進(jìn)路間距為14m，兩邊錯開布置，斷面為4.2m×4.2m。受礦巷布置在距采場邊界2m處，斷面為3.8m×3.8m。礦石崩落后，底部結(jié)構(gòu)上部所承受的力主要是覆蓋在底部結(jié)構(gòu)上部松散體的重量，為了減少底部結(jié)構(gòu)下部地應(yīng)力對其破壞，盡量使出礦平巷，出礦進(jìn)路形成整體，因此均采用錨噴支護(hù)，錨桿采用Ф42mm，長1.8m的管縫式錨桿，排距為1.3m，金屬網(wǎng)用Ф6mm的圓鋼編織，網(wǎng)度規(guī)格為100mm×200mm，噴射砼厚50mm～100mm。鑿巖分段平巷布置在礦體下盤20m處，巷道斷面為4.0m×3.9m，地段節(jié)理裂隙發(fā)育處，采用噴混凝土或噴漿支護(hù)。根據(jù)鑿巖設(shè)備的工作要求，鑿巖進(jìn)路斷面為3.8m×3.8m，充填護(hù)頂巷斷面為3.8m×3.8m；

S3、切割工程：

切割工程主要有切割天井和切割橫巷。在礦體上盤采場端部布置切割井，采用潛孔鉆機(jī)從上分層往下分層施工，孔徑為Φ140mm，切井爆破采用1～2次爆破形成，具體的可采用切割槽鉆機(jī)施工大孔徑(φ670mm)1個，與輔助中深孔爆破形成；

S4、回采工藝：

在切割巷內(nèi)逐排布置上向的中深孔，炮孔全部布置在礦體內(nèi)，孔底距巖層間距0.5m，起保護(hù)層作用，降低爆破對支撐圍巖的損傷破壞，減少巖石冒落片幫混入。在鑿巖巷內(nèi)，自端部開始，采用Simba1354型液壓鑿巖臺車鑿上向的扇形中深孔。炮孔直徑ф60mm，炮孔排距1.9m和2m間隔布置，孔底距2.6m，炮孔邊孔角32°。第一步驟礦房炮孔孔底布置到采場邊界，第二步驟回采時，采場兩幫為充填體，炮孔孔底布置距充填體距離為1.5m，起保護(hù)層作用，降低爆破對支撐充填體的損傷破壞，減少充填體的冒落片幫混入。

為了加快切割槽爆破快速形成，分段鑿巖巷的切割井布置同一側(cè)，切割拉槽爆破采用從下一分段至上一分段順序依次進(jìn)行，在底部結(jié)構(gòu)采用大功率電鏟集中鏟運(yùn)，每次爆破完成后出礦為爆破礦量的30％。

爆破采用中間超前掏槽兩幫側(cè)向擠壓中深孔減震爆破技術(shù)。在排內(nèi)中間炮孔超前起爆，提前形成“V”型自由面，兩側(cè)炮孔爆破時就有三個臨空面，減小爆破夾制性，降低爆破對相鄰采場或充填體的破壞，避免兩側(cè)因爆破補(bǔ)償空間不足而產(chǎn)生掛幫礦體，造成損失；同時在排內(nèi)產(chǎn)生擠壓，有改善爆破效果，減小爆破大塊率。

炮孔采用裝藥臺車進(jìn)行裝藥。炸藥采用多孔粒狀銨油炸藥。采用非電微差雷管孔底反向起爆，孔口采用3m和6m間隔的方式進(jìn)行堵塞。排間微差時間為50ms，分段內(nèi)一次崩礦為1排。各分段自上而下分次呈階梯型爆破落礦，各鑿巖水平采用柴油鏟運(yùn)機(jī)松動出礦，集中出礦水平采用電動鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行鏟運(yùn)；

S5、頂板預(yù)控支護(hù)：

①長錨索技術(shù)參數(shù)

接近第四系下部的礦體一般較破碎，采場回采時頂板易冒落片幫，影響安全生產(chǎn)，需要采用長錨索注漿預(yù)控頂板，預(yù)加固需要支護(hù)的區(qū)域估算采用經(jīng)驗(yàn)公式“普氏理論”，普氏拱高度為：

式中：b為采空區(qū)寬度(m)；h0為采空區(qū)的高度(m)； 為巖石內(nèi)摩擦角(°)；f為巖石普氏硬度系數(shù)。

按照某礦體的巖體力學(xué)參數(shù)，采用上述經(jīng)驗(yàn)公式“普氏理論”估算，可能破裂區(qū)域的深度15m以內(nèi)，因此需要錨固的深度至少15m，排間距5m。

錨索直徑為φ15.52mm的鋼絞索、注漿管和排氣管分別采用φ20mm硬聚乙烯高壓管、φ10mm的普通塑料管。

為了保證回采時頂板的安全，采場頂板全部采用長錨索預(yù)控支護(hù)，采用1354液壓鑿巖臺車或YGZ90臺架施工錨索孔，采用向上扇形布置形式，沿采場的端部縱向和其中間橫向的方式布置，排間距5m，孔底距5m，孔深長度15m，孔徑φ65mm，回采爆破前完成錨索孔鉆孔及注漿施工。

孔口的堵塞材料采用圓錐木楔，材質(zhì)為不易變形的柳木，椎體兩端直徑分別為80mm和100mm，長度為15cm，上面均勻布置注漿孔、鋼絞線孔、排氣孔，孔徑分別為25mm、20mm、15mm。

②長錨索施工

(1)錨索孔采用1354液壓鑿巖臺車或YGZ90臺架鉆孔，孔徑φ65mm。

(2)孔口封堵圓錐木楔在地表按照要求加工好各部件。

(3)按設(shè)計(jì)聯(lián)接好各部件，排氣管伸入孔內(nèi)的部分要與鋼絞索用膠帶布纏在一起，外露一端伸入水中，用以觀察出氣情況。

(4)注漿前用高壓風(fēng)把孔內(nèi)的碎屑雜物吹出后再用水清洗干凈注漿孔。

(5)把鋼絞索以及排氣管推入注漿孔內(nèi)，把圓木楔緊緊釘入到孔內(nèi)。安裝長錨索時，在錨索頭部纏上棉紗，并用電工膠布固定牢固，纏繞直徑應(yīng)略大于錨孔直徑，以防止錨索從孔內(nèi)脫落傷人。排氣管應(yīng)同錨索一并送至孔底，注漿前用高壓風(fēng)水把排氣管再吹洗一下，防止碎屑等雜物堵管。封孔時應(yīng)將孔口處碎石處理干凈，鋼絞線和排氣管、進(jìn)料鐵管與木塞結(jié)合處，外纏數(shù)層電工膠布使兩者緊密結(jié)合，防止鋼絞索和進(jìn)料鐵管安裝脫落和漏漿，然后用大錘將封孔木塞和聚氨酯泡沫膠袋一起楔入，泡沫膠膨脹后對孔口封堵進(jìn)行二次灌縫，增大摩擦阻力，防止注漿時孔口堵塞物脫落和漏漿。

(6)注漿方式：用純水泥注漿，水灰比：0.3:1(質(zhì)量比)。砂漿采用攪拌機(jī)現(xiàn)場攪拌，攪拌后應(yīng)立即使用，防止產(chǎn)生離析、沉淀現(xiàn)象。

(7)把注漿管聯(lián)接好后，起動注漿機(jī)先稀后稠的進(jìn)行注漿，注漿采用上行式注漿，注漿管接進(jìn)料鐵管，進(jìn)入孔50cm，外露30cm，外接止?jié){閘閥。當(dāng)排氣孔停止排氣時，停止注漿，關(guān)閉進(jìn)料鐵管止?jié){閘閥。按相同順序進(jìn)行下一個孔的注漿。注漿過程中如發(fā)生堵管現(xiàn)象，應(yīng)立即停機(jī)處理，以防因壓力過高產(chǎn)生爆管傷人。注漿完畢后，應(yīng)立即清洗攪拌機(jī)和注漿機(jī)，并清理現(xiàn)場。注漿后應(yīng)養(yǎng)護(hù)5天方可進(jìn)行采礦作業(yè)。

實(shí)施例2：請參閱圖1-5，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：適用于接近厚大第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法，包括如下步驟：

S1、采場參數(shù)：

將礦體分分礦房、礦柱兩步驟回采，采場與采場間不留間柱。采場垂直礦體走向布置，礦房礦柱寬均為20m，采場長為礦體厚度，階段高為75m。分段高度為25m，多個分段進(jìn)行鑿巖，最下面一個分段為集中出礦水平，中間分段為鑿巖水平，最上面一個分段為充填護(hù)頂水平；

S2、采準(zhǔn)切割：

采準(zhǔn)工程主要有：上下盤沿脈平巷、出礦橫巷、出礦進(jìn)路、受礦巷、分段平巷、分段鑿巖進(jìn)路、充填護(hù)頂巷等。分段下盤運(yùn)輸平巷布置在距礦體25m處。采用平底塹溝底部結(jié)構(gòu)。底部結(jié)構(gòu)布置參數(shù)，根據(jù)設(shè)備作業(yè)要求及礦巖穩(wěn)固性確定。出礦平巷位于礦柱底部中央，斷面4.2m×4.2m，出礦進(jìn)路與出礦平巷的夾角45°，考慮到底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和出礦設(shè)備的要求，出礦進(jìn)路間距為18m，兩邊錯開布置，斷面為4.2m×4.2m。受礦巷布置在距采場邊界3m處，斷面為3.8m×3.8m。礦石崩落后，底部結(jié)構(gòu)上部所承受的力主要是覆蓋在底部結(jié)構(gòu)上部松散體的重量，為了減少底部結(jié)構(gòu)下部地應(yīng)力對其破壞，盡量使出礦平巷，出礦進(jìn)路形成整體，因此均采用錨噴支護(hù)，錨桿采用Ф42mm，長2.2m的管縫式錨桿，排距為1.8m，金屬網(wǎng)用Ф6mm的圓鋼編織，網(wǎng)度規(guī)格為100mm×200mm，噴射砼厚100mm。鑿巖分段平巷布置在礦體下盤25m處，巷道斷面為4.0m×3.9m，地段節(jié)理裂隙發(fā)育處，采用噴混凝土或噴漿支護(hù)。根據(jù)鑿巖設(shè)備的工作要求，鑿巖進(jìn)路斷面為3.8m×3.8m，充填護(hù)頂巷斷面為3.8m×3.8m；

S3、切割工程：

切割工程主要有切割天井和切割橫巷。在礦體上盤采場端部布置切割井，采用潛孔鉆機(jī)從上分層往下分層施工，孔徑為Φ165mm，切井爆破采用1～2次爆破形成，具體的可采用切割槽鉆機(jī)施工大孔徑(φ670mm)1個，與輔助中深孔爆破形成；

S4、回采工藝：

在切割巷內(nèi)逐排布置上向的中深孔，炮孔全部布置在礦體內(nèi)，孔底距巖層間距1m，起保護(hù)層作用，降低爆破對支撐圍巖的損傷破壞，減少巖石冒落片幫混入。在鑿巖巷內(nèi)，自端部開始，采用Simba1354型液壓鑿巖臺車鑿上向的扇形中深孔。炮孔直徑ф76mm，炮孔排距1.9m和2m間隔布置，孔底距3.0m，炮孔邊孔角45°。第一步驟礦房炮孔孔底布置到采場邊界，第二步驟回采時，采場兩幫為充填體，炮孔孔底布置距充填體距離為2.0m，起保護(hù)層作用，降低爆破對支撐充填體的損傷破壞，減少充填體的冒落片幫混入。

為了加快切割槽爆破快速形成，分段鑿巖巷的切割井布置同一側(cè)，切割拉槽爆破采用從下一分段至上一分段順序依次進(jìn)行，在底部結(jié)構(gòu)采用大功率電鏟集中鏟運(yùn)，每次爆破完成后出礦為爆破礦量的40％。

爆破采用中間超前掏槽兩幫側(cè)向擠壓中深孔減震爆破技術(shù)。在排內(nèi)中間炮孔超前起爆，提前形成“V”型自由面，兩側(cè)炮孔爆破時就有三個臨空面，減小爆破夾制性，降低爆破對相鄰采場或充填體的破壞，避免兩側(cè)因爆破補(bǔ)償空間不足而產(chǎn)生掛幫礦體，造成損失；同時在排內(nèi)產(chǎn)生擠壓，有改善爆破效果，減小爆破大塊率。

炮孔采用裝藥臺車進(jìn)行裝藥。炸藥采用多孔粒狀銨油炸藥。采用非電微差雷管孔底反向起爆，孔口采用3m和6m間隔的方式進(jìn)行堵塞。排間微差時間為75ms，分段內(nèi)一次崩礦為2排。各分段自上而下分次呈階梯型爆破落礦，各鑿巖水平采用柴油鏟運(yùn)機(jī)松動出礦，集中出礦水平采用電動鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行鏟運(yùn)；

S5、頂板預(yù)控支護(hù)：

①長錨索技術(shù)參數(shù)

接近第四系下部的礦體一般較破碎，采場回采時頂板易冒落片幫，影響安全生產(chǎn)，需要采用長錨索注漿預(yù)控頂板，預(yù)加固需要支護(hù)的區(qū)域估算采用經(jīng)驗(yàn)公式“普氏理論”，普氏拱高度為：

式中：b為采空區(qū)寬度(m)；h0為采空區(qū)的高度(m)； 為巖石內(nèi)摩擦角(°)；f為巖石普氏硬度系數(shù)。

按照某礦體的巖體力學(xué)參數(shù)，采用上述經(jīng)驗(yàn)公式“普氏理論”估算，可能破裂區(qū)域的深度15m以內(nèi)，因此需要錨固的深度至少15m，排間距5m。

錨索直徑為φ15.52mm的鋼絞索、注漿管和排氣管分別采用φ20mm硬聚乙烯高壓管、φ10mm的普通塑料管。

為了保證回采時頂板的安全，采場頂板全部采用長錨索預(yù)控支護(hù)，采用1354液壓鑿巖臺車或YGZ90臺架施工錨索孔，采用向上扇形布置形式，沿采場的端部縱向和其中間橫向的方式布置，排間距5m，孔底距10m，孔深長度30m，孔徑φ90mm，回采爆破前完成錨索孔鉆孔及注漿施工。

孔口的堵塞材料采用圓錐木楔，材質(zhì)為不易變形的柳木，椎體兩端直徑分別為80mm和100mm，長度為20cm，上面均勻布置注漿孔、鋼絞線孔、排氣孔，孔徑分別為25mm、20mm、15mm。

②長錨索施工

(1)錨索孔采用1354液壓鑿巖臺車或YGZ90臺架鉆孔，孔徑φ90mm。

(2)孔口封堵圓錐木楔在地表按照要求加工好各部件。

(3)按設(shè)計(jì)聯(lián)接好各部件，排氣管伸入孔內(nèi)的部分要與鋼絞索用膠帶布纏在一起，外露一端伸入水中，用以觀察出氣情況。

(4)注漿前用高壓風(fēng)把孔內(nèi)的碎屑雜物吹出后再用水清洗干凈注漿孔。

(5)把鋼絞索以及排氣管推入注漿孔內(nèi)，把圓木楔緊緊釘入到孔內(nèi)。安裝長錨索時，在錨索頭部纏上棉紗，并用電工膠布固定牢固，纏繞直徑應(yīng)略大于錨孔直徑，以防止錨索從孔內(nèi)脫落傷人。排氣管應(yīng)同錨索一并送至孔底，注漿前用高壓風(fēng)水把排氣管再吹洗一下，防止碎屑等雜物堵管。封孔時應(yīng)將孔口處碎石處理干凈，鋼絞線和排氣管、進(jìn)料鐵管與木塞結(jié)合處，外纏數(shù)層電工膠布使兩者緊密結(jié)合，防止鋼絞索和進(jìn)料鐵管安裝脫落和漏漿，然后用大錘將封孔木塞和聚氨酯泡沫膠袋一起楔入，泡沫膠膨脹后對孔口封堵進(jìn)行二次灌縫，增大摩擦阻力，防止注漿時孔口堵塞物脫落和漏漿。

(6)注漿方式：用砂漿注漿，灰砂比：1:1(質(zhì)量比)，水灰比：0.6:1(質(zhì)量比)，砂漿采用攪拌機(jī)現(xiàn)場攪拌，攪拌后應(yīng)立即使用，防止產(chǎn)生離析、沉淀現(xiàn)象。

(7)把注漿管聯(lián)接好后，起動注漿機(jī)先稀后稠的進(jìn)行注漿，注漿采用上行式注漿，注漿管接進(jìn)料鐵管，進(jìn)入孔70cm，外露50cm，外接止?jié){閘閥。當(dāng)排氣孔停止排氣時，停止注漿，關(guān)閉進(jìn)料鐵管止?jié){閘閥。按相同順序進(jìn)行下一個孔的注漿。注漿過程中如發(fā)生堵管現(xiàn)象，應(yīng)立即停機(jī)處理，以防因壓力過高產(chǎn)生爆管傷人，注漿完畢后，應(yīng)立即清洗攪拌機(jī)和注漿機(jī)，并清理現(xiàn)場。注漿后應(yīng)養(yǎng)護(hù)7天方可進(jìn)行采礦作業(yè)。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。

適用于接近厚大第四系下部破碎礦體的預(yù)控頂板充填采礦方法.pdf