资源描述：
《锡矿山锑矿采场顶板管理技术研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、一、概述为了把矿石从地下深处采掘出来，必须在岩体屮开掘井巷、嗣室、采场等采矿工程，而采场是地卜-采矿工作的主要场地，一口开掘之后，必然破坏岩体原有的相对平衡状态，使采场周围那部分岩体（I节I岩）的应力重新分布，引起I剤岩的变形、破坏和坍塌，严重的地压现象乂必然会影响采矿工作的正常进行，具至危及人们的牛命安全。锡矿山在开采历史上有过多次惨痛教训。建国前无正规采矿方法，采富弃贫，乱采乱挖,空场规模不-。在矿休富集地带，空场长达数千米，高达三十余米。在开采过程屮，采场无任何控顶措施，因而矿产资源损失人，冒顶事故频繁，矿工伤亡惨重。据历史记载，1933年冒落，井下死亡矿工达百余人。建国后，锡矿
2、山采用正规的用柱采矿法，到1965年采空区体积LI益增人，许多采区连成一人片，又未及时处理，时间I」益增长，以致产生地压急剧活动，曾先后发先三次人面积地压活动，造成巷道和采空区顶板塌落，矿柱破坏，岩层移动,地表开裂下沉，给锡矿山的正常生产和安全带来了严重的危害。因此，加强采场顶板管理这项工作是极具重要的。为了控制采场地压，稳定采场顶板，保证正常进行生产，我们必须掌握采场I韦I岩M力状态、变形、移动和破坏的规律，采取采场支护、空区处理、采场顶板、监测等工程措施，以达到控制采场顶板，保护采场顶板安全的目的。二、采场支护锡矿山护顶方法有多种，以矿石自然支撐为主，顶板留0.8-1.2m厚的矿石
3、保护顶板,同时辅以锚杆支护、喷浆支护、喷锚联合支护。（一）金属楔縫式锚杆护顶1962年11月开始试验金属楔縫式锚杆护顶，1964年后人面积推广应用这种方法，这种锚杆由杆体、楔了、托板、螺母四个部件组成，杆长1.8m,肓径26mm,楔了厚度23mm,安装网度1x1平方米,，杆柱安装与工作面渐岩同时进行，用上向式钻机垂直顶板钻孔,随后将插上楔了和配上托板螺母的杆柱不偏不倚地一次送入孔底,套上杆臼用钻机冲紧，拧紧螺帽,确保杆柱具有2.5〜3吨的预应力。锡矿山采用这种锚杆成功地开采了顶板岩层f=3〜6的薄至中厚缓倾斜矿体，平均冋率高了11〜20%.它结构简单，加工容易，自已能大批牛产，锚固力高
4、,平均为12〜14吨,最高达20吨。使用这种锚杆取代矿层护顶。技术上是可行的,问题是耗用钢材较多，同时由于这种锚杆系锚杆固点作用岩石，时间较长时在节理裂隙较发育的地带托板周围的岩层易脱落，从而减少或失去对岩层的作用力。（二）楔管式锚杆护顶鉴于金属楔縫式锚杆存在的不足，1982年锡矿山和长沙矿山研究院合作，研制金属楔管式锚杆，1983年正式进行了工业性实验，后在采选厂使用。这种锚杆的功能是上段起点锚固作用，下段起摩擦锚固的作用，它由留缝异径管上下楔、定位销、挡坏和垫板六个部分组成，全长2m。选用1寸水煤气管制造锚管，顶锚段长1m,其中楔了长0.1m,上楔下端厚1.5cm,下楔下端厚2.5
5、cm。杆柱安装可以与工作面瀚岩同时进行，选用比縫管段直径小2毫米的钻头，川上向式钻机凿2米深孔后，再将套好垫板的锚杆自由插入孔屮，再开动钻机用冲击器压紧杆柱，随示换稍长于杆柱的钢钎冲断定位销，迫使卜•楔上挤而增人两楔子的叠加厚度，达到顶锚管壁胀紧锚固岩层的目的，完成安装任务。这种锚杆功能较楔縫式锚固有优越之处，它既能川双楔胀开锚固，乂能发挥摩擦锚固作用，在阻止用岩错动方而也有较强的能力。实测錨I古I力平均为10〜12吨，能满足护顶要求,最大优点是较楔縫式錨杆每套少耗钢材5公斤，降低成本35%左右。但它容易锈蚀，不适宜支护服务年限较长的工程，另外，其摩擦段有锚固迟缓效应，不利及时护顶。（
6、三）金属管縫式锚杆护顶锡矿山南矿还试验使用了管縫式锚杆支护护顶，这种锚杆长1.8m,肓径39mm,管体开琏宽15mm,以小于锚杆直径1〜3mm,的钻头钻孔，用仰钻顶紧即可，锚固力可达到10吨以上，曾在南矿广泛使用。由于这种锚杆是利用縫管张力与岩层摩擦起到加固顶板的作川。因此，对钻孔要求极严,钻孔人小，锚杆安装困难，钻孔太人，起不到加固作用。（四）水泥药卷锚杆支护1990年南矿引进了水泥药卷锚杆专利技术，先在机械修配厂进行水泥药卷试制，试制成功后在南矿进行了近二个月的现场试验，并取得了成功，目前该锚杆己在南矿普遍推广应用。该锚杆由螺纹钢、水泥速凝药卷、垫板纽成，药卷长230mm,直径32
7、mm,每卷重185g,螺纹钢肓径16mm,长2m,垫板规格为150mmxl50mmx6m.m.o锚杆安装可以与工作面惭岩同时进行，用直径为36mm〜38mm的钻头钻孔，孔深2m,每个钻孔使用药卷9〜10个，打完孔示紧接着进行锚杆安装，将药卷每隔20s依次放于水桶屮浸泡，浸水30s〜100s（按药卷出厂说明书当批所标浸水时间）后将药卷拿出立即用炮棍送入孔内，装药时要稍用力，以防药卷滑落，药卷装好示用手将螺纹钢插入孔底，若未到位时，町套上冲杆和导筒
