[发明专利]一种切割天井预留装置及其方法

说明书

本发明公开了一种切割天井预留装置及其方法，该装置包括首尾相接的多节预留组件且每节预留组件包括一外形呈陀螺状的预留主体，预留主体的顶部呈锥体状凸起、底部呈锥体状凹槽，预留主体的外部表面上设有与预留主体外缘线契合的外箍筋，预留主体的内部设有内连接筋且内连接筋的两端分别与位于预留主体锥体状凸起和锥体状凹槽处的外箍筋连接，预留主体锥体状凸起处的外箍筋上设有吊装环，预留主体侧面处的外箍筋上部和下部分别设有连接环且相邻两个预留主体的连接环之间通过S形挂钩连接。本发明替代传统意义上的孔洞状的切割天井，简化了工艺流程，可降低施工费用和作业人员的劳动强度，施工难度小、施工效率高，具有较高的安全性。

技术领域

本发明属于地下矿山中深孔爆破技术领域，具体涉及一种切割天井预留装置及其方法。

背景技术

随生产成本与收益间矛盾的日益凸显，越来越多的矿山开始采用大采场尺寸、高强度采矿的方式来保证较高的生产效率，以获得较优的成本指标。伴随着采场尺寸增大，爆破方式逐渐自浅孔向中深孔甚至分段、阶段深孔爆破发展，而中深孔爆破成功的前提条件是爆破前在特定位置形成一定规模的爆破补偿空间。爆破补偿空间的形成方式有切割天井+中深孔形成补偿空间和无切割天井形成补偿空间两种方式，前者施工切割天井的难度较大且安全系数较低，后者对爆破控制程度要求较高，可靠性较差。目前，生产中多利用切割天井+中深孔的方式形成爆破补偿空间。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种结构简单、使用方便、组装容易的切割天井预留装置。

本发明的另一个目的是为了提供一种施工难度小、施工效率高、安全系数高的切割天井预留方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种切割天井预留装置，包括首尾相接的多节预留组件且每节预留组件包括一外形呈陀螺状的预留主体，所述预留主体的顶部呈锥体状凸起、底部呈锥体状凹槽，所述预留主体的外部表面上设有与预留主体外缘线契合的外箍筋，所述预留主体的内部设有内连接筋且内连接筋的两端分别与位于预留主体锥体状凸起和锥体状凹槽处的外箍筋连接，所述预留主体锥体状凸起处的外箍筋上设有吊装环，所述预留主体侧面处的外箍筋上部和下部分别设有连接环且相邻两个预留主体的连接环之间通过S形挂钩连接。

进一步地，所述外箍筋为多根且每根外箍筋的上部和下部均设有一个连接环。

进一步地，所述预留主体的材料为轻质膨胀类材料。

一种切割天井预留方法，该方法包括以下步骤：

A、在下部巷道内利用S形挂钩将各预留组件连接，连接后组成的切割天井预留装置水平放置在下部巷道内且该切割天井预留装置的总长度等于或略大于需预留的切割天井深度；

B、自上部巷道向采空区内抛掷吊装绳索，吊装绳索的一端固定在上部巷道内，另一端自下部巷道拽出，并牢固绑扎在切割天井预留装置最顶端预留组件的吊装环上；

C、在切割天井预留装置最底端预留组件的连接环上绑扎稳定绳索，稳定绳索需对称绑扎布置，用以维持切割天井预留装置平稳吊装；

D、在上部巷道内逐渐收短吊装绳索，将水平放置在下部巷道内的切割天井预留装置自采空区内吊起，直至切割天井预留装置的最顶端预留组件在上部巷道露出且整个切割天井预留装置呈竖直状后停止吊装，将吊装绳索牢靠固定在位于上部巷道内的上部巷道固定点上，将稳定绳索牢靠固定在位于下部巷道内的下部巷道固定点上，使得切割天井预留装置紧靠矿岩体；

E、分别在上部巷道和下部巷道靠近采空区处砌筑上部巷道充填挡墙和下部巷道充填挡墙，将采空区封堵后充填采空区，待充填体凝固后，切割天井预留装置在采空区内形成一个井筒状的实体空间，形成切割天井。