锚索加固三角形防冒落岩梁的制作方法

1.本发明涉及地下工程领域，具体涉及一种锚索加固三角形防冒落岩梁。


背景技术：

2.分段空场嗣后充填采矿法和阶段空场嗣后充填采矿法具有生产能力大等优势，在金属非金属矿山中占据很大比重，但遇上不良地质条件下容易导致采场空区上部矿体自然冒落而失去控制，如我国安庆铜矿、紫金山金铜矿等均出现矿房上部冒落现象。
3.目前，现有技术防冒落是在冒落空区上部施工充填钻孔，从上至下灌注充填料填满空区，但存在灌注充填料后对充填料下部冒落矿石难以出矿回采，导致矿石损失且空区形态难以进行探测和影响周边矿块回采等技术问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术不足，提供一种锚索加固三角形防冒落岩梁，它能防止空区进一步往上冒落，并在岩梁的保护下来实现空区内出矿、空区探测及充填作业。
5.本发明解决现有技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.在冒落区平面影响范围外顶部沿冒落平面长轴方向两侧各施工一条穿脉巷道，在穿脉巷道内向冒落空区上面中央分别施工水平对拉锚索和上向对拉锚索，形成锚索加固的三角形岩梁，可承受上部垂向荷载，防止冒落空区进一步往上冒落，并在岩梁承载下完成底部空区出矿、探测及充填作业。
7.与现有技术相比，本发明的有益效果或优点是：
8.有效解决现有技术无法进行冒落区内出矿及冒落空区形状有效探测难题，通过在空区顶部三角加固岩梁防止进一步冒落，并在岩梁承载下进行出矿、空区探测与充填作业。
附图说明
9.图1为本发明提供的一种锚索加固三角形防冒落岩梁结构主视示意图。
10.图2为图1俯视示意图。
11.附图中各标识符号分别表示：
12.1.穿脉巷道2.上向对拉锚索3.水平对拉锚索4.冒落空区范围5.堆存矿石6.出矿巷道7.上盘沿脉巷道8.下盘沿脉巷道α.上向对拉锚索上仰角l.对拉锚索重叠长度。
13.以下结合附图对本发明作进一步地详细描述。
具体实施方式
14.参照图1
‑
2，在冒落区平面影响范围外顶部沿冒落平面长轴方向两侧各施工一条穿脉巷道(1)，在穿脉巷道(1)内向冒落空区(4)上面中央分别施工水平对拉锚索(3)和上向对拉锚索(2)，形成锚索加固的三角形岩梁，可承受上部垂向荷载，防止冒落空区(4)进一步
往上冒落，并在岩梁承载下完成底部空区(4)出矿、探测及充填作业。
15.本发明可以进一步是：
16.所述三角形岩梁为等腰三角形简支梁，可将上部垂向荷载经梁结构转变成结构内力。
17.所述两侧的穿脉巷道(1)内的上向对拉锚索(2)与水平对拉锚索(3)在平面上交错布置，对拉锚索重叠长度(l)不小于锚索锚的固段长度。
18.所述两侧的穿脉巷道(1)内上向对拉锚索(2)上仰角(α)经力学计算确定并小于自然安息角。
19.本实施例中，长轴方向冒落范围约50m、短轴20m，冒落高度35m，并有进一步往上冒落趋势，为了防止冒落空区(4)继续冒落，确保上部矿体正常回采，在平行长轴方向冒落空区(4)影响范围10m外两侧施工穿脉巷道(1)联通上盘沿脉巷道(7)和下盘沿脉巷道(8)，穿脉巷道(1)与空区顶部垂高15m，在两侧施工穿脉巷道(1)内施工上向对拉锚索(2)和水平对拉锚索(3)，常规锚索直径17.9mm、锚固长度1.5m、对拉锚索重叠长度(l)2m、预应力50kn、锚索间距2m，上向对拉锚索(2)上仰角(α)40
°
(自然安息角为45
°
)，锚索长度30m，水平对拉锚索(3)长度22m。
20.对拉锚索施工结束后，通过出矿巷道(6)进行冒落空区(4)内堆存矿石(5)并经底部的出矿巷道(6)出矿，对冒落空区(4)用三维激光扫描，通过一侧的穿脉巷道(1)向冒落空区(4)施工充填钻孔进行充填，基于三维激光扫描结果进行周边矿体开采设计及正常开采充填，再通过两侧穿脉巷道(1)施工上向扇形孔回采冒落空区(4)上部的矿体。
21.如上所述，便可较好地实现本发明。上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替换、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.锚索加固三角形防冒落岩梁，其特征在于在冒落区平面影响范围外顶部沿冒落平面长轴方向两侧各施工一条穿脉巷道(1)，在穿脉巷道(1)内向冒落空区(4)上面中央分别施工水平对拉锚索(3)和上向对拉锚索(2)，形成锚索加固的三角形岩梁，可承受上部垂向荷载，防止冒落空区(4)进一步往上冒落，并在岩梁承载下完成底部空区(4)出矿、探测及充填作业。2.根据权利要求1所述的锚索加固三角形防冒落岩梁，其特征是所述三角形岩梁为等腰三角形简支梁，可将上部垂向荷载经梁结构转变成结构内力。3.根据权利要求1所述的锚索加固三角形防冒落岩梁，其特征是所述两侧的穿脉巷道(1)内的上向对拉锚索(2)与水平对拉锚索(3)在平面上交错布置，对拉锚索重叠长度(l)不小于锚索锚的固段长度。4.根据权利要求1所述的锚索加固三角形防冒落岩梁，其特征是所述两侧的穿脉巷道(1)内上向对拉锚索(2)上仰角(α)经力学计算确定并小于自然安息角。

技术总结
本发明涉及一种锚索加固三角形防冒落岩梁，在冒落区平面影响范围外顶部两侧各施工一条穿脉巷道，在两侧穿脉巷道内向冒落区中央施工水平和上向两排对拉锚索，形成锚索加固的三角形岩梁承受和降低上部垂向荷载，防止空区进一步往上冒落，并在岩梁承载下完成底部空区出矿、空区探测及充填作业，具有能解决现有技术无法进行冒落区内出矿及冒落空区形状内有效探测难题，通过在冒落空区顶部的三角加固岩梁防止进一步冒落，并在岩梁承载下进行出矿、空区探测与充填作业等优点，适于地下工程领域应用。用。用。


技术研发人员：邹保春 彭云 王福缘 潘泽 王彦君
受保护的技术使用者：紫金矿业集团股份有限公司
技术研发日：2021.07.13
技术公布日：2021/10/15