[发明专利]多层近距离矿体的锚充支护方法及体系

说明书

本发明公开了一种多层近距离矿体的锚充支护方法及体系，先在上层采空区打若干组孔口相对的顶板孔和底板孔；再分别在顶板孔和底板孔内安装锚固件，锚固件的孔内部分为刚性的锚杆、孔外部分为柔性的锚索；锚杆锚固后，先将同组顶板孔和底板孔上的锚索连接并拉直施加预应力拉直，再将剩余的锚索与不同组的锚索连接成锚索网络，成为充填体内的主筋；最后在上层采空区注入充填体，充填体完全包裹锚索网络，完成锚充支护。本发明有效加固了多层近距离采空区易失稳围岩，操作简单。

技术领域

本发明属于地下开采支护领域，具体涉及一种多层近距离矿体的锚充支护方法及体系。

背景技术

开采多层近距离矿体时会造成层间相互扰动，两矿体间的薄夹层随采空区的形成易发生断裂或垮塌。目前采用下行式开采，使用充填支护或锚杆支护的方式保证采场的安全生产和采空区的稳定，但是现有的两种支护方法存在一定局限性：充填支护时，充填体能够有效支撑单层采空区的围岩，防止围岩进一步变形和破坏，然而下层矿体开采后，上层采空区的底板成为下层采空区的顶板(这部分岩石称为夹层)，上层采空区的充填体压在夹层上，直接增加了夹层的荷载，加剧了夹层断裂的风险；锚杆支护时，单纯使用锚杆或锚索加固围岩，往往设置较大布设密度，成本较高，无法大规模用于采空区支护，而且，锚杆将软弱岩层锚固在坚硬岩层上，防止软弱岩层失稳破坏，但是夹层上下悬空，没有坚硬岩石作为依托。因此，传统支护方法不能适应多层近距离矿体的大规模开采。

发明内容

本发明的目的是提供一种多层近距离矿体的锚充支护方法及体系，本发明有效加固了多层近距离采空区易失稳围岩，操作简单。

本发明所采用的技术方案是：

一种多层近距离矿体的锚充支护方法，先在上层采空区打若干组孔口相对的顶板孔和底板孔；再分别在顶板孔和底板孔内安装锚固件，锚固件的孔内部分为刚性的锚杆、孔外部分为柔性的锚索；锚杆锚固后，先将同组顶板孔和底板孔上的锚索连接并拉直施加预应力拉直，再将剩余的锚索与不同组的锚索连接成锚索网络，成为充填体内的主筋；最后在上层采空区注入充填体，充填体完全包裹锚索网络，完成锚充支护。

进一步地，多层近距离矿体为水平、缓倾斜或倾斜的矿体。

进一步地，顶板孔和底板孔的布置密度根据围岩强度和充填体重量设置。

进一步地，顶板孔上的锚索在某处形成预留环，底板孔上的锚索向上穿过预留环再向下拉紧绷直。

进一步地，锚杆一端加工有安装环，锚索一端连接在安装环上。

进一步地，顶板孔和底板孔均竖向，同组顶板孔和底板孔同轴。

一种多层近距离矿体的锚充支护体系，包括采空区内若干组孔口相对的顶板孔和底板孔、安装分别在顶板孔和底板孔内的锚固件、注入采空区的充填体，锚固件的孔内部分为刚性的锚杆、孔外部分为柔性的锚索，同组顶板孔和底板孔上的锚索连接并拉直施加预应力，剩余的锚索与不同组的锚索连接成锚索网络成为充填体内的主筋，充填体完全包裹锚索网络。

进一步地，顶板孔上的锚索在某处形成预留环，底板孔上的锚索向上穿过预留环再向下拉紧绷直。

进一步地，锚杆一端加工有安装环，锚索一端连接在安装环上。

进一步地，顶板孔和底板孔均竖向，同组顶板孔和底板孔同轴。

本发明的有益效果是：

本发明中，充填体能够支撑采空区围岩，减轻围岩的变形与片落，锚杆和锚索将上层采空区底、顶板和充填体固定为组合梁，有效防止下层采场顶板的断裂，锚杆、锚索和充填体协同作用，既减轻了充填体自重对采空区夹层的荷载，又使充填体、上层矿顶板和采空区夹层三者形成紧密接触的组合梁，有效加固了多层近距离采空区易失稳围岩；本发明操作简单，解决了近距离多层矿上层采空区变形坍塌对下层采场造成的开采隐患。

附图说明