专利名称：人工假顶下诱导崩落采矿方法
技术领域：
本发明涉及采矿方法，特别涉及一种在人工假顶下诱导崩落采矿的方法。
背景技术：
某矿业公司目前应用上向水平分层分段充填采矿法开采-300m -180m中段的矿体。在-120m水平以上140多米厚的覆盖岩层中有第四纪覆土层(底板标高为-90m -80m) 和更新统流沙层(_60m -50m)。如果采矿引起的塌陷破坏了第四纪覆土层或更新统流沙层，可能引起矿井淹没。该公司目前-300m中段以上米场宽度一般为5 8m,局部达到15m ;米场长度一般为25m，局部达50m。由于矿(岩)裂隙极其发育，其中，闪长玢岩裂隙间距为O. 031m/条， 矽卡岩为O. 026m/条，大理岩为O. 091m/条，铁矿石为O. 0574m/条)，加上局部岩体遇水膨胀，且原岩应力比较大，采场拉底或采矿揭露顶板松散体后，如果不及时维护顶板，一般缓倾斜采场冒顶高度超过4 6m，急倾斜采场冒落高度达20 50m，个别采场甚至达到120 150mo为了防止急倾斜采场过渡冒顶，避免损坏上部开采系统，尤其避免采矿引起的冒落、塌陷破坏第四纪覆土层或更新统流沙层而引起矿井淹没事故，特发明人工假顶下诱导崩落采矿方法。
发明内容
为了避免自然崩落或诱导崩落损坏上部开采系统，尤其避免自然崩落或诱导崩落引起第四纪覆土层或更新统流沙层遭破坏而引起矿井淹没事故，发明了一种人工假顶下诱导崩落采矿的采矿方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是人工假顶下诱导崩落采矿方法，沿矿体3走向在矿体3下盘掘进人工假顶的施工巷道1，在施工巷道I内垂直矿体3走向安装I 2层钢管桩2，并注浆加固顶板，形成人工假顶；然后在采场的一端联络道7沿走向向采场的另一端联络道8拉底5，并分别在离矿体 3上盘边界和下盘边界各O. 3-0. 5m处沿矿体3倾向凿岩深孔4，预裂爆破切断矿体3与上下盘围岩的联系，避免围岩过渡自然冒落而增大贫化率。为了爆破震动或裂纹扩展不损伤人工假顶，深孔4的孔底离人工假顶的距离不小于如下公式的设计值
权利要求
1.人工假顶下诱导崩落采矿方法，其特征在于，沿矿体(3)走向在矿体(3)下盘掘进人工假顶的施工巷道(I)，在施工巷道(I)内垂直矿体(3)走向安装I 2层钢管桩(2)，并注浆加固顶板，形成人工假顶；然后在采场的一端联络道(7)沿走向向采场的另一端联络道(8)拉底(5)，并分别在离矿体(3)上盘边界和下盘边界各0. 3-0. 5m处沿矿体倾向凿岩深孔(4)，预裂爆破切断矿体(3)与上下盘围岩的联系。
2.根据权利要求I所述的人工假顶下诱导崩落采矿方法，其特征在于，为了爆破震动或裂纹扩展不损伤人工假顶，深孔(4)的孔底离人工假顶的距离不小于如下公式的设计值L-^\\\ 2 |49033(0.0126z-1.7x104)厂=H + i ^ y式中，L为爆破裂纹的扩展深度；z为声阻抗，查表取值；St为岩石抗拉强度；re为柱状装药半径。
3.根据权利要求I所述的人工假顶下诱导崩落采矿方法，其特征在于，为了保护深孔(4)免受地压破坏，在深孔(4)内安装塑料套管，装药时边装药边取出套管。
4.人工假顶下诱导崩落采矿方法，其特征在于，沿矿体(3)走向在矿体脉内掘进人工假顶的施工巷道(I)，在施工巷道⑴内沿矿体⑶两端向矿体⑶中间后退扩帮，扩帮到矿体(3)边界后布置钢筋笼(9)并混凝土胶结充填，如此用胶结钢筋混凝土置换矿体(3)， 形成人工假顶；然后在采场的一端联络道(7)沿走向向采场的另一端联络道(8)拉底(5)， 并分别在离矿体(3)上盘边界和下盘边界各0. 3-0. 5m处沿矿体倾向凿岩深孔(4)，预裂爆破切断矿体(3)与上下盘围岩的联系。
5.根据权利要求4所述的人工假顶下诱导崩落采矿方法，其特征在于，为了保护深孔(4)免受地压破坏，在深孔(4)内安装塑料套管，装药时边装药边取出套管。
6.根据权利要求4所述的人工假顶下诱导崩落采矿方法，其特征在于，为了避免拉底时发生顶板冒落，用带顶梁的木支柱或单体液压支柱支护顶板矿体(3)，等深孔(4)预裂爆破切断矿体(3)与上下盘围岩的联系，从一端联络道(7)向另一端联络道(8)后退撤卸支柱和顶梁，使矿体(3)自然冒落。
全文摘要
本发明为人工假顶下诱导崩落采矿方法，首先在急倾斜的采场顶板直接安装1-2层钢管桩并注浆加固顶板，或者直接胶结钢筋混凝土置换矿体，形成人工假顶，然后在采场沿走向逐步拉底，同时逐步深孔预裂爆破切断矿体与上盘和下盘的联系，诱导矿体自然冒落，避免采场矿体在冒落过程中冒穿上部一个或多个中段高度，从而保护上部隔水层免遭破坏，本发明不仅可以引起采场矿体自然冒落，节省采矿的炸药消耗量，而且可以成功隔断采场与上部中段的联系，避免矿体的自然冒落无限制地向上部扩展，从而保护上部隔水层免遭破坏。
文档编号E21C41/16GK102587915SQ20121007620
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者孙锋刚, 寇坤, 张雯, 李俊平, 田显高, 胡杏保, 郭进平, 黄九民 申请人:西安建筑科技大学