唐剛

摘要：清平磷礦燕子巖礦段采用分段空場法進行采礦作業(yè)，其暴露時間較長且回采暴露空間的逐漸擴大，個別礦塊極可能發(fā)生冒頂片幫甚至翻頂?shù)默F(xiàn)象，這不僅會危及作業(yè)人員和設(shè)備安全，還會導(dǎo)致礦塊整體回收率降低。因此，針對頂板不穩(wěn)定的礦塊，考慮回采前將頂板用長錨索錨固后，再在錨固層下方進行回采作業(yè)。本次長錨索頂板錨固試驗選在900中段11礦塊，旨在對長錨索固定頂板進行實踐，通過實踐不斷優(yōu)化錨固參數(shù)，逐步熟悉并改善施工工藝，充分發(fā)揮頂板錨固的作用，為以后推廣應(yīng)用積累實際經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：分段空場法;頂板;長錨索錨固

0???? 引言

在一個地下礦山生產(chǎn)中，采場頂板必然具備著保障人員及設(shè)備安全的重要意義[1-4]。清平磷礦燕子巖礦段由于其地質(zhì)節(jié)理裂隙發(fā)育（燕子巖礦段處于龍門山中段陷褶束帶中的大水閘復(fù)式背斜南東翼，以單斜構(gòu)造為主，出現(xiàn)的斷層主要為區(qū)域斷層F2的次生橫切礦體的小斷層，規(guī)模不大，節(jié)理較發(fā)育。），加之其采礦作業(yè)采用空場采礦法，因此在實際生產(chǎn)中已有部分礦塊存在翻頂?shù)那闆r，以至于不得不重新拉槽的情況。為避免類似情況再發(fā)生，礦山?jīng)Q定對900中段11礦塊頂板進行長錨索預(yù)錨[5-8]固試驗旨在以合理的支護方式保障礦山的安全生產(chǎn)。

1???? 工程布置情況

11礦塊設(shè)計采用中深孔爆破分段空場法。切割槽布置于礦塊中部，電耙巷布置于908m分層，分別回收上部914m分層、928m分層、944m分層鑿巖巷的礦石。為揭穿頂板，將其與礦體分開，為錨固作業(yè)創(chuàng)造作業(yè)平臺和空間，分層鑿巖巷（2.6m×2.6m）布置于礦體靠頂板一側(cè)，鑿巖巷局部采用錨網(wǎng)支護。

2???? 長錨索頂板錨固試驗

2.1? 試驗?zāi)康?/p>

燕子巖礦段礦體整體屬于急傾中厚礦體，直接頂板為SP，礦巖物理力學(xué)性質(zhì)：①礦石體重3.05t/m3，②圍巖體重3.26t/m3，③礦石硬度系數(shù)f=6～8，④圍巖硬度系數(shù)f=8～10。礦塊回采期間由于暴露時間延長與回采暴露空間的擴大，極易發(fā)生冒頂片幫現(xiàn)象，影響人員作業(yè)安全，同時造成礦塊整體回收率較低。針對頂板易冒落的情況，本試驗考慮回采前先切開采場頂板，將頂板用長錨索錨固后，再在錨固層下方進行回采作業(yè)。本次長錨索頂板錨固試驗選在900中段11礦塊，旨在對長錨索固定頂板進行實踐，通過實踐不斷優(yōu)化錨固參數(shù)，逐步熟悉并改善施工工藝，充分發(fā)揮頂板錨固的作用，為以后推廣應(yīng)用積累實際經(jīng)驗。

2.2? 技術(shù)參數(shù)

錨固頂板使用設(shè)備YGZ-90鉆機配套TJ25型鉆架，鉆頭直徑65mm。錨固頂板的技術(shù)參數(shù)參考礬山磷礦和開陽磷礦的使用參數(shù)并結(jié)合我礦實際情況確定：燕子巖礦段900中段11礦塊頂板錨固試驗，利用各分層鑿巖巷沿頂板鉆鑿一定深度的上向扇形鉆孔（見圖1），其錨孔排距3.0米 ，錨孔穿過硫磷鋁鍶礦后在砂狀白云巖中施工4.0米以上。根據(jù)本礦塊各分層探明的頂板情況看，巖層不穩(wěn)固與節(jié)理裂隙較發(fā)育，整個采場共施工錨固頂板錨孔38排，合計165個孔，共計1836.5米。其中，4分層施工錨固頂板錨孔13排，每排施工4 個孔，平均孔深8 米;3分層施工錨固頂板錨孔13排，每排施工5 個孔，平均孔深12米;2分層施工錨固頂板錨孔12排，每排施工4 個孔，平均孔深11.8米。

2.3? 施工工藝

長錨索錨固具體施工工藝流程：鉆孔—清洗鉆孔—捆綁排氣管、推送鋼絲繩—封孔插入注漿管—注漿。

⑴鉆孔：使用YGZ-90鉆機配套TJ25型鉆架，直徑65mm，鉆鑿?fù)戤吅髮︺@孔進行清洗。

⑵錨索加工：采用Φ17.8mm鋼絲繩，按實際鉆孔長度將鋼絲繩切割成段，除銹去油，鋼絲繩的錨頭加工成倒鉤狀并在距頂端4～5cm處用粗鐵絲捆扎數(shù)圈扎緊錨頭。捆扎錨頭的鐵絲一段緊固排氣管（Φ8mm聚氯乙烯），另一端彎成倒鉤狀，以便送繩時使用接桿頂送鋼絲繩。

⑶砂漿配制：砂漿所用水泥為425#普通硅酸鹽水泥，水灰比0.4，砂子采用粒徑0.25mm的細砂。

⑷送繩：人工送繩。利用接桿將鋼絲繩連同排氣管一端同時送入孔底，孔口以外各留300mm;為防止錨索從孔中滑落，用木楔將錨索固定在孔口;排氣管從孔口引出后用特制的木塞進行封口，長250～300mm。

⑸注漿：注漿管采用高壓管，注漿泵采用TBW型注漿泵。采取由外向里的前進式注漿方式進行，注漿至排氣管內(nèi)流出漿液時停止注漿，再用小木塞堵住注漿孔。養(yǎng)護28天以上。

3???? 礦塊回采及支護效果

燕子巖礦段900中段11礦塊設(shè)計為中深孔爆破落礦，采用YGZ-90型鉆機，鉆頭直徑65mm。炸藥為直徑60mm的乳化炸藥，采用連續(xù)不耦合裝藥，為確保成功起爆，每個炮孔均為毫秒延期雙雷管。設(shè)計中深孔排距：1.5m，孔底距2m，炮孔填塞長度≥1m;

礦塊回采：①切割拉槽利用切割天井和切割平巷的自由面從下向上施工，先用YT-27小鉆把切割天井擴大，利用已經(jīng)布置的切割槽中深孔輔以YT-27小鉆把切割槽拉到上下相通的寬3.0米的立槽;②以切割槽為自由面分別向兩端退采，每次爆破1-2排中深孔。

施工順序：施工中深孔鑿巖—錨固頂板—注漿錨固的養(yǎng)護期—拉切割槽——爆破。

目前，該礦塊南端回采完畢，已達到間柱預(yù)留位置，北端余部分礦體及間柱未進行回收。受斷層影響且空區(qū)暴露面積過大（約500m2），時間過長，礦塊頂部已垮通950中段12#穿脈。礦塊頂板經(jīng)長錨索錨固，未見明顯垮塌。

4???? 總結(jié)

本次試驗研究針對頂板易冒落情況，利用礦塊分層鑿巖巷布置上向扇形中深孔、錨孔，并用長錨索對采場頂板進行錨固，通過環(huán)境改造，降低了冒頂片幫的可能性。

從該礦塊的生產(chǎn)情況來看，雖礦塊頂柱發(fā)生垮塌，但礦塊頂板未發(fā)生明顯垮塌，長錨索頂板錨固所用技術(shù)參數(shù)較為合理，已達到預(yù)期效果;

綜上所述，此錨固方案一方面較以往礦塊回采作業(yè)中預(yù)留護頂?shù)V層相比，礦塊整體礦石回收率有較大提高，損失貧化率明顯減小，避免了資源浪費;另一方面，頂板用長錨索錨固后，人員在錨固層下方進行回采作業(yè)，無論是使用中深孔爆破落礦亦或利用小鉆落礦，人員的作業(yè)安全性得到大幅提高。因此，長錨索錨固頂板對本礦山具有較大的研究意義。

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