锚索护顶在采场顶板管理中的应用
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李文成 ， 宇松 ， 金 陈茂森
（ 州开磷 集 团矿业 总公 司 ， 贵州 贵 阳 贵 摘 ５００ ） ５３２ 要： 开磷 集 团在使 用分段 空场采矿 方 法采矿过 程 中 ， 通过 采 用锚 索对顶 板进行 加 强 支
护 ， 高了开采 的安全 性 ， 矿 石 开采 回收 率从 ７ ％ 提 高到 ７ ％ 以上 ， 提 使 ０ ５ 贫化 率从 ８ 降到 ％
了 ５ 以下 。 ％
关键词 ： 分段 空场法 ； 顶板 管理 ； 索 ； 锚 支护设 计
１ 矿床开采技术条件
青 菜 冲矿上 盘矿磷 矿床 属浅 海 ～ 海 相大沉 积 滨 磷块岩矿床 ， 矿体产 于陡山沱组上部 ， 呈较 稳定层 状， 中等稳 固 ， 度 ３～５ｍ， 重 ２９ｔｍ ， 理 发 厚 体 ． ／ 。节
育， 与上覆灯 影组 白云岩 （ 接顶 ） 平 行 不整 合 接 直 呈
钻孔 中搅 拌树脂 药 卷 为 宜 ， 般 要求 比钻 孔 直径 小 一
６—８ ｍｌ 。 Ｔ ｌ
３ 锚 索支护设 计
３ １ 锚 索支 护设计 原则 ．
（ ）锚 索长度 原 则 ： 索 长 度取 决 于采 场 顶板 １ 锚 岩性 、 岩体 结 构 。锚 索锚 固段 要 设计 在 坚 硬 岩 层 内
直 接顶厚 度 和破坏 区深 度 的最 大值 ， ｍ； 厶— —锚 索 的外露 长度 ， 一般取 ０３ｍ。 ．
所 以锚索 长度 Ｌ＝ ２＋ ． ４ ３Ｉ。 ２＋ ０ ３＝ ． ｎ
机具的要求 ， 合理选择锚固剂。 ２ ２ 锚 索结构 ．
锚 索可 分 为 ３段 ： 内锚 固段 、 钢绞绳 自由段和 外
பைடு நூலகம்
（） １ 锚索长度。锚索护顶要根据采场直接顶和 采场破坏高度进行确定 ， 取它们 的最大值来确定锚
索 的长度 。锚索 长度 的计算 式 为 ：
Ｌ：Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌｏ
式 中 ：一 ￡
— —
锚 索长 度 ， ｍ；
坚硬岩层 内锚 固段长度 ， 一般取 １ ２ｍ； ～
—
，—
采 动影 响时顶 板破 环 区的 最大 深度 ， 取
（ ）锚 索强度 原 则 ： 索 承 载 强度 取 决 于 锚 索 ２ 锚 根 数和锚 索 间排距 ， 其设 计 总 载 荷 按采 场 顶 板 塑性 软 化范 围 的岩石 质量乘 以安 全 系数来计 算 。
磷块 岩构 成 。磷 块 岩 菱 形节 理 发 育 ， 节 理 面有 泥 沿
质充 填 ， 冒落 ， 易 不稳 固 ＝ ． ２ ． 。 ６ ２～ ２ ２ 矿层 的直 接顶 板 为含 锰 硅 质 白云 岩 ， 呈层 状 产 出， 厚度 １ ５— 一般 厚 ２Ｉ， ． ３ ｍ， 与老 顶之 间有很 明 ｎ 显 的层理 ， 随着 矿房 的开 采 ， 接顶极 易垮 冒。 直
李文成 ， ： 锚 索护顶在采场顶板 管理 中的应 用 等
７ ｌ
５ｍ ｍ。锚 索直 径 越 大 ， 索 支 撑 力 越 大 ， 护 效 果 锚 支 越 好 。根据 使 用 的 钻 头 直 径 确 定 锚 索 的直 径 为 １ ８
ｍ ｍ ０
需其 他设 备 ， 即可 实现 锚 杆螺母 一 次安 装拧 紧 ， 达到 初锚 预 紧力 的要 求 。假 顶 稳 固性 差 时 先 用 ＭＱ Ｔ一
１ —２ ｍ 。
触 。矿体走 向南 北 ， 向为 东西 向 ， 角 ３ 。 倾 倾 Ｏ 左右 。 矿层底 板 为灰绿 色细砂 岩 ， 中厚 层状 产 出 ， 呈 致 密坚 硬 ， 氏 系数 ＝７３～１ ． 。 普 ． ５９
磷 矿层 由呈 粒状 结构 、 致密 块状 、 条带 状构造 的
１０ ２ ８气动 锚 杆 钻 机 钻 孔 ， 后 用 四 五 机 加 深 锚 ３／． 然 索孔 。
（ ）预 制托 盘 的规格 ： ×宽 ×高 ＝３０ｍ × ３ 长 ０ ｍ
３ ０ ｍｍ ×１ ０ ４ ｍｍ 。
（ ）锚 索 间排距 ： ４ 比照砂 浆 锚杆 参 数 ， 取 ２ｍ 选
（） ３ 耦合设计原则 ： 锚索支护达不到耦合作用 状 态将 出现安 全事 故 。
（ ）关 键部 位原 则 ： 索 要 尽 量设 计 在 顶 板关 ４ 锚
键 部位 。 ３ ２ 锚 索 支护参 数 的确定 ．
２ 锚 索结构
２ １ 锚 索部 件 ． （ ）钢绞 线 。钢绞 线要选 用 强度高 、 １ 韧性 好 、 低 松弛的， 既有 一定 的刚度 又有 一定 的韧性 ， 于运输 便 和安装 。 目前 广泛 采用 ｑ１ ｍ 的高强度 钢绞 绳 。 ０８ｍ （ ）锁 具 。锁 具 应 根 据 钢 绞 绳 的规 格 进 行 选 ２ 取 ， 证与钢 绞绳 有 良好 的匹配 关系 。 保 （ ）锚 固剂 。锚 固剂有 水 泥 浆 、 脂 胶 泥 和 普 ３ 树 通树 脂 药卷 等 。在施 工 和 设 计 中要根 据 地 质 条件 、
（ ）锚 索直径 。锚 索直 径应 根据锚 孔直径 进行 ２ 确 定 。锚 索 孔 直 径 与 索 体 直 径 之 差 不 得 大 于 １ ０ ｍｍ， 索孔直 径 与树脂药 卷 直径之 差不 得超 过 ３一 锚
锚固段。内锚固段外径的最大尺寸以不影响锚索在
・ 基 金项 目 ： 国家 科 技 支 撑 计 划 课题 （ ０７ Ａ ８ Ｏ ） ２０ Ｂ Ｏ Ｂ Ｉ
Ｉ Ｓ ６ １—２ ０ Ｓ Ｎ ｌ７ ９ｏ Ｃ ４ Ｎ ３—１ ４ ／ Ｄ ３７ Ｔ
采矿技术
第 １ ０卷
第 ４期
２１ ０ ０年 ７月
Ｊ ｌ ０ ０ ｕｙ ２ １
Ｍｉ ｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｖｏ． ０， ｏ ４ ｎｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ １１ Ｎ ．
锚 索 护 顶 在 采 场 顶 板 管 理 中 的 应 用
×２ ｍ 。
５ 结
语
在青 菜 冲上盘 矿 ９ ０中段底 柱采 场 的 回采 工 程 ４
中 ， 索 护顶 取得 了很 好效 果 ， 锚 在整 个矿 房矿 石 回采
（ 州开磷 集 团矿业 总公 司 ， 贵州 贵 阳 贵 摘 ５００ ） ５３２ 要： 开磷 集 团在使 用分段 空场采矿 方 法采矿过 程 中 ， 通过 采 用锚 索对顶 板进行 加 强 支
护 ， 高了开采 的安全 性 ， 矿 石 开采 回收 率从 ７ ％ 提 高到 ７ ％ 以上 ， 提 使 ０ ５ 贫化 率从 ８ 降到 ％
了 ５ 以下 。 ％
关键词 ： 分段 空场法 ； 顶板 管理 ； 索 ； 锚 支护设 计
１ 矿床开采技术条件
青 菜 冲矿上 盘矿磷 矿床 属浅 海 ～ 海 相大沉 积 滨 磷块岩矿床 ， 矿体产 于陡山沱组上部 ， 呈较 稳定层 状， 中等稳 固 ， 度 ３～５ｍ， 重 ２９ｔｍ ， 理 发 厚 体 ． ／ 。节
育， 与上覆灯 影组 白云岩 （ 接顶 ） 平 行 不整 合 接 直 呈
钻孔 中搅 拌树脂 药 卷 为 宜 ， 般 要求 比钻 孔 直径 小 一
６—８ ｍｌ 。 Ｔ ｌ
３ 锚 索支护设 计
３ １ 锚 索支 护设计 原则 ．
（ ）锚 索长度 原 则 ： 索 长 度取 决 于采 场 顶板 １ 锚 岩性 、 岩体 结 构 。锚 索锚 固段 要 设计 在 坚 硬 岩 层 内
直 接顶厚 度 和破坏 区深 度 的最 大值 ， ｍ； 厶— —锚 索 的外露 长度 ， 一般取 ０３ｍ。 ．
所 以锚索 长度 Ｌ＝ ２＋ ． ４ ３Ｉ。 ２＋ ０ ３＝ ． ｎ
机具的要求 ， 合理选择锚固剂。 ２ ２ 锚 索结构 ．
锚 索可 分 为 ３段 ： 内锚 固段 、 钢绞绳 自由段和 外
பைடு நூலகம்
（） １ 锚索长度。锚索护顶要根据采场直接顶和 采场破坏高度进行确定 ， 取它们 的最大值来确定锚
索 的长度 。锚索 长度 的计算 式 为 ：
Ｌ：Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌｏ
式 中 ：一 ￡
— —
锚 索长 度 ， ｍ；
坚硬岩层 内锚 固段长度 ， 一般取 １ ２ｍ； ～
—
，—
采 动影 响时顶 板破 环 区的 最大 深度 ， 取
（ ）锚 索强度 原 则 ： 索 承 载 强度 取 决 于 锚 索 ２ 锚 根 数和锚 索 间排距 ， 其设 计 总 载 荷 按采 场 顶 板 塑性 软 化范 围 的岩石 质量乘 以安 全 系数来计 算 。
磷块 岩构 成 。磷 块 岩 菱 形节 理 发 育 ， 节 理 面有 泥 沿
质充 填 ， 冒落 ， 易 不稳 固 ＝ ． ２ ． 。 ６ ２～ ２ ２ 矿层 的直 接顶 板 为含 锰 硅 质 白云 岩 ， 呈层 状 产 出， 厚度 １ ５— 一般 厚 ２Ｉ， ． ３ ｍ， 与老 顶之 间有很 明 ｎ 显 的层理 ， 随着 矿房 的开 采 ， 接顶极 易垮 冒。 直
李文成 ， ： 锚 索护顶在采场顶板 管理 中的应 用 等
７ ｌ
５ｍ ｍ。锚 索直 径 越 大 ， 索 支 撑 力 越 大 ， 护 效 果 锚 支 越 好 。根据 使 用 的 钻 头 直 径 确 定 锚 索 的直 径 为 １ ８
ｍ ｍ ０
需其 他设 备 ， 即可 实现 锚 杆螺母 一 次安 装拧 紧 ， 达到 初锚 预 紧力 的要 求 。假 顶 稳 固性 差 时 先 用 ＭＱ Ｔ一
１ —２ ｍ 。
触 。矿体走 向南 北 ， 向为 东西 向 ， 角 ３ 。 倾 倾 Ｏ 左右 。 矿层底 板 为灰绿 色细砂 岩 ， 中厚 层状 产 出 ， 呈 致 密坚 硬 ， 氏 系数 ＝７３～１ ． 。 普 ． ５９
磷 矿层 由呈 粒状 结构 、 致密 块状 、 条带 状构造 的
１０ ２ ８气动 锚 杆 钻 机 钻 孔 ， 后 用 四 五 机 加 深 锚 ３／． 然 索孔 。
（ ）预 制托 盘 的规格 ： ×宽 ×高 ＝３０ｍ × ３ 长 ０ ｍ
３ ０ ｍｍ ×１ ０ ４ ｍｍ 。
（ ）锚 索 间排距 ： ４ 比照砂 浆 锚杆 参 数 ， 取 ２ｍ 选
（） ３ 耦合设计原则 ： 锚索支护达不到耦合作用 状 态将 出现安 全事 故 。
（ ）关 键部 位原 则 ： 索 要 尽 量设 计 在 顶 板关 ４ 锚
键 部位 。 ３ ２ 锚 索 支护参 数 的确定 ．
２ 锚 索结构
２ １ 锚 索部 件 ． （ ）钢绞 线 。钢绞 线要选 用 强度高 、 １ 韧性 好 、 低 松弛的， 既有 一定 的刚度 又有 一定 的韧性 ， 于运输 便 和安装 。 目前 广泛 采用 ｑ１ ｍ 的高强度 钢绞 绳 。 ０８ｍ （ ）锁 具 。锁 具 应 根 据 钢 绞 绳 的规 格 进 行 选 ２ 取 ， 证与钢 绞绳 有 良好 的匹配 关系 。 保 （ ）锚 固剂 。锚 固剂有 水 泥 浆 、 脂 胶 泥 和 普 ３ 树 通树 脂 药卷 等 。在施 工 和 设 计 中要根 据 地 质 条件 、
（ ）锚 索直径 。锚 索直 径应 根据锚 孔直径 进行 ２ 确 定 。锚 索 孔 直 径 与 索 体 直 径 之 差 不 得 大 于 １ ０ ｍｍ， 索孔直 径 与树脂药 卷 直径之 差不 得超 过 ３一 锚
锚固段。内锚固段外径的最大尺寸以不影响锚索在
・ 基 金项 目 ： 国家 科 技 支 撑 计 划 课题 （ ０７ Ａ ８ Ｏ ） ２０ Ｂ Ｏ Ｂ Ｉ
Ｉ Ｓ ６ １—２ ０ Ｓ Ｎ ｌ７ ９ｏ Ｃ ４ Ｎ ３—１ ４ ／ Ｄ ３７ Ｔ
采矿技术
第 １ ０卷
第 ４期
２１ ０ ０年 ７月
Ｊ ｌ ０ ０ ｕｙ ２ １
Ｍｉ ｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｖｏ． ０， ｏ ４ ｎｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ １１ Ｎ ．
锚 索 护 顶 在 采 场 顶 板 管 理 中 的 应 用
×２ ｍ 。
５ 结
语
在青 菜 冲上盘 矿 ９ ０中段底 柱采 场 的 回采 工 程 ４
中 ， 索 护顶 取得 了很 好效 果 ， 锚 在整 个矿 房矿 石 回采