应用于矿山坑道顶部余矿的施工防护方法与流程

本发明涉及一种应用于矿山坑道顶部余矿的施工防护方法。

背景技术：

矿石属于不可再生资源，国外矿业发达国家一贯重视不可再生矿产资源的综合回收和利用。我国一些矿山应用多种方法回采残矿，积累了较为丰富的经验。在以往矿产资源开采过程中，由于缺乏环境治理意识和手段，存在过度开采和资源浪费严重的情况，矿产资源总量不断减少，同时生态环境也受到较为严重的破坏，产生地表下沉、塌陷、工业“三废”等一系列的环境问题。此外，实施残矿回采的开采过程中容易发生落石的情况，造成人员砸伤的情况发生，影响施工人员的生命安全，安全性低，影响整体作业效率等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种应用于矿山坑道顶部余矿的施工防护方法，该施工方法方便实现余矿开采过程中对施工人员进行防护，提高安全性。

本发明的技术方案在于：一种应用于矿山坑道顶部余矿的施工防护方法，包括以下步骤：

（1）确定开采区域岩体质量等级，在全矿范围内对高品位护顶层开采区域的岩体质量进行等级划分；

（2）根据采场岩体质量等级对开采地点进行预支护，然后用装载机整平压实底板废石；

（3）支护完成后，经安全确认，将施工防护装置移动到开采地点；施工防护装置包括具有滚轮的基座，基座的上方设置有可升降的防护顶板，位于防护板与基座之间设置有载人升降平台；

（4）根据护顶层的高度调整防护顶板的高度，施工人员站到载人升降平台上调整高度，然后通过开采工具对前方的护顶层进行开采；

（5）开采分区内的护顶层回采完毕后，及时进行废石充填或封闭。

进一步地，所述岩体质量划分总级别为可回采区域、支护后可回采区域、强支护后可回采区域和不可回采区域；采用锚杆台车进行支护，后用掘进废石充填至顶底板相距3m～5m。

进一步地，所述护顶层整体为后退式回采、施工为前进式推进顺序，少量高品位边角矿在回采采护顶层时一并回采。

进一步地，所述施工防护装置的基座下侧设置有可升降的定位支撑机构，所述基座的前端还设置有牵引环。

进一步地，所述定位支撑机构包括竖向固定于基座下侧的四根套管，所述套管内螺接有支撑杆，所述支撑杆的下端固定有垫块；或所述定位支撑机构包括竖向设置的并与基座固定连接的电缸，所述电缸的伸缩杆下端固定有垫块。

进一步地，所述基座的四周分别竖向固定有立式电缸，所述立式电缸的伸缩杆经固定块与防护顶板固定连接。

进一步地，所述载人升降平台包括自上而下设置的若干对叉杆组件，所述叉杆组件的中部相铰接形成x型，位于下侧的叉杆组件的上侧两端分别与位于上侧的叉杆组件的下侧两端相铰接，位于最下侧的叉杆组件的下侧一端与基座相铰接，位于最下侧的叉杆组件的下侧另一端与基座滑动连接，位于最上侧的叉杆组件的上侧一端与载人平台相铰接，位于最上侧的叉杆组件的另一端与载人平台滑动连接，位于其中两叉杆组件之间还设置有驱动载人平台升降的驱动电缸。

进一步地，自下而上依次设置有四个叉杆组件，位于最下侧的叉杆组件的上侧一端经连接件与驱动电缸的座壳相铰接，所述驱动电缸的伸缩杆经连接件与自下而上的第二个叉杆组件的另一端相铰接。

进一步地，所述基座和载人平台上分别设置有滑槽，所述滑槽分别与对应的叉杆组件的端部滑动配合。

进一步地，所述载人平台的四周设置有防护栏，位于其中一防护栏上设置有可启闭的门板；所述基座上还设置有电池组。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：该方法方便实现余矿开采过程中对施工人员进行防护，提高安全性。同时，施工防护装置结构紧凑，可以有效降低余矿开采过程中上方落石对施工人员造成伤害，成本低，安全性好。

附图说明

图1为本发明的施工防护装置结构示意图；

图2为本发明的施工防护装置的侧视示意图；

图3为本发明的施工防护装置的俯视示意图；

图4为本发明的图1的a-a剖视图；

图中：1-基座2-防护顶板3-牵引环4-套管5-支撑杆6-垫块7-立式电缸8-电池组9-电机10-载人升降平台11-叉杆组件12-驱动电缸13-连接件14-连接件15-载人平台16-滑槽17-防护栏。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

参考图1至图4

一种应用于矿山坑道顶部余矿的施工防护方法，包括以下步骤：

（1）确定开采区域岩体质量等级，在全矿范围内对高品位护顶层开采区域的岩体质量进行等级划分，所述岩体质量划分总级别为可回采区域、支护后可回采区域、强支护后可回采区域和不可回采区域；

（2）根据采场岩体质量等级对开采地点进行预支护，采用锚杆台车进行支护，后用掘进废石充填至顶底板相距3m～5m，然后用装载机整平压实底板废石；

（3）支护完成后，经安全确认，将施工防护装置移动到开采地点，然后通过定位支撑机构让整个装置完成定位固定；施工防护装置包括具有滚轮的基座1，基座的上方设置有可升降的防护顶板2，防护顶板为厚度大于10mm的钢板。位于防护板与基座之间设置有载人升降平台，从而通过防护顶板防止上方的落石造成人员损伤，提高安全性；

（4）根据护顶层的高度，通过立式电缸驱动防护顶板上升到所需高度，施工人员站到载人升降平台上，然后通过驱动电缸调整载人升降平台的高度，施工人员通过开采工具对前方的护顶层进行开采或进行爆破的锚孔开钻等，通过防护顶板有效降低上方的落石造成人员损伤。

其中，护顶层整体为后退式回采、施工为前进式推进顺序，少量高品位边角矿在回采采护顶层时一并回采。

（5）开采分区内的护顶层回采完毕后，及时进行废石充填或封闭，做好安全警戒，悬挂相关安全警示牌，并为后期进一步安全回采创造良好的条件。

本实施例中，为了在装置使用时，保证整个装置的稳定性，所述施工防护装置的基座下侧设置有可升降的定位支撑机构。所述基座的前端还设置有牵引环3，以便在矿道内通过牵引环与牵引机构相连接带动整个装置移动。

本实施例中，所述定位支撑机构包括竖向固定于基座下侧的四根套管4，所述套管内螺接有支撑杆5，所述支撑杆的下端固定有垫块6；或所述定位支撑机构包括竖向设置的并与基座固定连接的电缸，所述电缸的伸缩杆下端固定有垫块。从而在装置移动到指定位置后，通过让定位支撑机构的支撑杆或电缸驱动垫块支撑在地面上使整个装置保持稳定性。

本实施例中，所述基座的四周分别竖向固定有立式电缸7，所述立式电缸的伸缩杆经固定块与防护顶板固定连接。从而驱动防护顶板进行升降，以便根据坑道顶部高度进行调整防护顶板的高度。

本实施例中，所述载人升降平台包括自上而下设置的若干对叉杆组件11，所述叉杆组件的中部相铰接形成x型，位于下侧的叉杆组件的上侧两端分别与位于上侧的叉杆组件的下侧两端相铰接，位于最下侧的叉杆组件的下侧一端与基座相铰接，位于最下侧的叉杆组件的下侧另一端与基座滑动连接，位于最上侧的叉杆组件的上侧一端与载人平台相铰接，从而便于叉杆组件的变形。位于最上侧的叉杆组件的另一端与载人平台滑动连接，位于其中两叉杆组件之间还设置有驱动载人平台升降的驱动电缸12，所述驱动电缸有一对。通过驱动电缸的伸缩来带动叉杆组件改变夹角，从而驱动载人平台升降，便于控制施工人员的高度。

本实施例中，自下而上依次设置有四个叉杆组件，位于最下侧的叉杆组件的上侧一端经连接件13与驱动电缸的座壳相铰接，该连接件13位于对应的叉杆组件的下侧。所述驱动电缸的伸缩杆经连接件14与自下而上的第二个叉杆组件的另一端相铰接，该连接件14位于对应的叉杆组件的上侧。

本实施例中，，为了实现叉杆组件的一端与基座或载人平台滑动配合，实现载人平台的升降。所述基座和载人平台上分别设置有滑槽16，所述滑槽分别与对应的叉杆组件的端部滑动配合，所述滑槽分别与对应的叉杆组件的端部滑动配合，所述叉杆组件的一端设置有卡槽，所述卡槽与滑槽上的凸部相配合，以便防止滑动叉杆组件从基座或载人平台上滑脱。

本实施例中，该载人升降平台也可以采用市售的剪叉式升降机构。

本实施例中，为了提高施工的安全性，所述载人平台的四周设置有防护栏17，位于其中一防护栏上设置有可启闭的门板，以便施工人员进入载人平台。为了给各机构或电器元件供电，所述基座上还设置有用于各个机构供电的电池组8，以及设置有用于驱动滚轮的电机9，以便通过电机带动滚轮让整个装置移动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的矿山坑道顶部余矿的施工防护方法，并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。