[发明专利]一种矿山溜井井壁双重缓冲保护方法

权利要求书

1.一种矿山溜井井壁双重缓冲保护方法，其特征是：确定矿石第一次与井壁发生碰撞的范围；对井壁的碰撞位置进行扩帮开挖，形成一个台阶；在台阶平台面和坡面上预埋锚杆，锚杆端部有螺纹；在台阶平台面和坡面上分别设置硬质聚氨酯泡沫塑料板和带格栅锰钢板，作为柔性缓冲层和耐磨层，保证每个格栅中都有锚杆；使用螺母固定硬质聚氨酯泡沫塑料板和带格栅锰钢板，并施加一定预应力。

2.根据权利要求1所述的矿山溜井井壁双重缓冲保护方法，其特征是该方法具体步骤为：

1)根据溜槽(1)、溜井(2)的结构参数计算确定井壁的第一次碰撞范围(3)；然后通过实际卸矿验证；

2)根据碰撞范围(3)确定围岩开挖范围(4)，对碰撞范围内的溜井壁进行扩帮开挖，并开挖形成一个台阶(5)，确保矿石滑到台阶平台面上；

3)在台阶(5)的平台面和坡面上预埋锚杆(6)，该锚杆用于加固井壁基岩和连接硬质聚氨酯泡沫塑料板(7)及带格栅锰钢板(8)，锚杆(6)端部有螺纹；

4)在台阶平台面和坡面上分别设置硬质聚氨酯泡沫塑料板(7)和带格栅锰钢板(8)，作为柔性缓冲层和耐磨层，保证每个带格栅锰钢板(8)的格栅中都有锚杆固定；

5)使用螺母(9)及防松垫片(10)固定硬质聚氨酯泡沫塑料板(7)和带格栅锰钢板(8)，并施加预应力。

3.根据权利要求2所述的矿山溜井井壁双重缓冲保护方法，其特征在于步骤1)中，所述溜槽(1)、溜井(2)的结构参数包括：溜槽倾角为45°，溜槽高度为60m，溜井直径为4m，溜井深度为100m，计算得到井壁第一次碰撞位置与井口的距离为4～6m。

4.根据权利要求2所述的矿山溜井井壁双重缓冲保护方法，其特征在于步骤2)中，为保证溜井壁安全，台阶平台面应位于最低碰撞点之下。

5.根据权利要求2所述的矿山溜井井壁双重缓冲保护方法，其特征在于步骤2)中，所述围岩开挖范围(4)为：井壁开挖高度为8m；矿石自然安息角为40°，保证矿石缓冲层厚度不小于1m，开挖宽度为4m。

6.根据权利要求2所述的矿山溜井井壁双重缓冲保护方法，其特征在于步骤2)中，采用以下方法设计台阶(5)参数：台阶平台面宽度为开挖宽度4m；台阶坡面角越大，坡面上缓冲层覆盖范围和厚度越小，台阶稳定性越差；台阶坡面角越小，开挖量越大，矿石堆积量越大，台阶坡面角应大于矿石自然安息角，台阶坡面角为60°。

7.根据权利要求2所述的矿山溜井井壁双重缓冲保护方法，其特征在于步骤3)中，所述锚杆(6)杆体依次穿过硬质聚氨酯泡沫塑料板(7)、带格栅锰钢板(8)和防松垫片(10)后，用螺母(9)与锚杆(6)端部的螺纹连接，使硬质聚氨酯泡沫塑料板(7)、带格栅锰钢板(8)和防松垫片(10)固定在一起。

8.根据权利要求2所述的矿山溜井井壁双重缓冲保护方法，其特征在于步骤4)中，为使矿石堆积形成缓冲耗能层，矿石块度为10～20cm，格栅尺寸设计为50×50cm。

9.根据权利要求2所述的矿山溜井井壁双重缓冲保护方法，其特征在于步骤5)中，螺母和锚杆应位于格栅边缘处，不易受矿石冲击，并充填粉矿。

10.根据权利要求1或2所述的矿山溜井井壁双重缓冲保护方法，其特征在于卸矿时，矿石沿着溜槽滑到台阶平台面上，与带格栅锰钢板发生直接冲击；格栅会影响矿石流动性，使部分矿石残留在带格栅锰钢板上，形成缓冲耗能层；之后的矿石会直接冲击缓冲耗能层，消耗大部分动能，并落入溜井中；由于速度变小，后续与井壁碰撞产生的破坏也会减小。