锡矿山锑矿采场顶板管理技术研究与应用.doc

锡矿山锑矿采场顶板管理技术研究与应用.doc一、概述
为了把矿石从地下深处采掘出来，必须在岩体中开掘井巷、酮室、采场等采矿工程，而 采场是地下采矿工作的主要场地，一旦开掘之后，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（围岩）的应力重新分布，引起围岩的变形、破坏和坍塌，严重的地压现 象又必然会影响采矿工作的正常进行，甚至危及人们的生命安全。
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, 空场规模不一。在矿体富集地带，空场长达数千米，高达三十余米。在开采过程中，采场无 任何控顶措施，因而矿产资源损失大，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，锡矿山采用正规的房柱采矿法，至01965年采空 区体积日益增大，许多采区连成一大片，又未及时处理，时间日益增长，以致产生地压急剧 活动，曾先后发生三次大面积地压活动，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 项工作是极其重要的。
为了控制采场地压，稳定采场顶板，保证正常进行生产，我们必须掌握采场围岩应力状 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，以矿石自然支撑为主，〜, 同时辅以锚杆支护、喷浆支护、喷锚联合支护。
（一） 金属楔疑式锚杆护顶
1962年11月开始试验金属楔疑式锚杆护顶，1964年后大面积推广应用这种方法，这 种锚杆由杆体、楔子、托板、螺母四个部件组成，,直径26mm,楔子厚度23 mm,安装网度1 x 1平方米,，杆柱安装与工作面凿岩同时进行，用上向式钻机垂直顶板钻孔, 随后将插上楔子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，-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，平均回率 高了 11 -20%.它结构简单，加工容易，自已能大批生产，锚固力高,平均为1 2~1 4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
鉴于金属楔疑式锚杆存在的不足，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、挡环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, ,,。
杆柱安装可以与工作面凿岩同时进行，选用比金逢管段直径小2毫米的钻头，用上向式钻 机凿2米深孔后，再将套好垫板的锚杆自由插入孔中，再开动钻机用冲击器压紧杆柱，随后 换稍长于杆柱的钢钎冲断定位销，迫使下楔上挤而增大两楔子的叠加厚度，达到顶锚管壁胀 紧锚固岩层的目的，完成安装任务。
这种锚杆功能较楔疑式锚固有优越之处，它既能用双楔