一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构的制作方法
1.本实用新型涉及有矿山采矿技术领域，尤其涉及一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构。
背景技术：
2.下向进路分层充填采矿法主要用于回采矿岩很不稳固、矿石品位很高或者价值很高的矿体。
3.谦比希铜矿主矿体呈层状分布，倾角较大，平均75
°
，矿体平均厚度6m，属中厚矿体，矿岩节理裂隙较为发育，极不稳固。研究采用下向单进路式分层充填法进行开采，其中首采层采用双进路式掘进施工钢筋砼假底。首采层进路掘进过程中，矿房冒落严重，原计划在上下盘进路连接处顶板施工吊筋无法实施，如不加改进，钢筋砼假底在作为下分层回采的人工假顶时，安全性大大降低，威胁井下作业人员及设备。
4.因此，本领域技术人员致力于开发一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构形式，施工简便，能有效提高人工假顶稳定性，保证下分层安全高效开采。
技术实现要素：
5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构，施工简便，能有效提高人工假顶稳定性，保证下分层安全高效开采。
6.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构，包括设置在底板上的矿石垫层，所述矿石垫层上面铺设编织袋，所述编织袋上铺设有多个主筋和多个副筋，所述主筋和所述副筋垂直设置形成钢筋网，所述矿石垫层周边的围岩上固定设有上盘挂桩筋、上盘肩部预拉筋、下盘挂桩筋以及下盘肩部预拉筋，所述钢筋网通过连接钢筋分别与所述上盘挂桩筋、所述上盘肩部预拉筋、所述下盘挂桩筋以及所述下盘肩部预拉筋连接，所述矿石垫层上浇筑覆盖所述钢筋网的砼形成并列相邻设置的上盘钢筋砼假底和下盘钢筋砼假底。
7.本实用新型的有益效果是：针对层理、节理发育，矿岩很不稳固的矿体，采用下向进路式分层充填法回采，首采层采用双进路式掘进施工钢筋砼假底时，本实用新型能有效提高人工假顶稳定性，保证下分层安全高效开采；其次，上盘挂桩筋、上盘肩部预拉筋、下盘挂桩筋以及下盘肩部预拉筋可同时起到支护围岩的作用，保障采场结构的稳定。
8.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
9.进一步，所述矿石垫层的厚度为100mm-200mm，且所述矿石垫层的厚度由所述上盘钢筋砼假底与所述下盘钢筋砼假底的连接处向两端依次降低的斜坡状结构。
10.采用上述进一步方案的有益效果是：下分层回采时，矿石垫层能起到良好的缓冲作用，防止爆破破坏人工假顶；其次，可使上部浇筑的混凝土呈一定坡度，利于节理裂隙淋水疏排。
11.进一步，所述矿石垫层周边的围岩上设有多个挂桩孔和肩部预拉孔，所述上盘挂
桩筋和所述下盘挂桩筋分别采用注浆方式固定在所述挂桩孔内，所述上盘肩部预拉筋和所述下盘肩部预拉筋分别采用注浆方式固定在所述肩部预拉孔内。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：设置挂桩孔和肩部预拉孔，然后通过注浆方式固定上盘挂桩筋、下盘挂桩筋、上盘肩部预拉筋和下盘肩部预拉筋，确保固定的牢固性。
13.进一步，所述挂桩孔为与水平面夹角为20
°‑
40
°
的倾斜孔，且所述挂桩孔的孔底的水平高度低于孔口的水平高度，所述挂桩孔距底板高度1.4-1.6m，相邻的所述挂桩孔间距为0.8-1m，所述挂桩孔的孔深大于等于2.4m。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：可提供足够的锚固力来悬吊人工假顶，防止其发生滑移，提高人工假顶稳定性。
15.进一步，所述肩部预拉孔为水平设置的孔，且所述肩部预拉孔距底板高度1.8-2.2m，相邻的所述肩部预拉孔的孔间距为0.8-1m，所述肩部预拉孔的孔深大于等于3.4m。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：可配合围岩对人工假顶提供足够的拉力和支撑力，提高人工假顶的稳定性。
17.进一步，所述连接钢筋通过吊环与所述主筋连接，且所述吊环距所述上盘钢筋砼假底与所述下盘钢筋砼假底的连接处1.1-1.3m，相邻的所述吊环之间的间距为0.8-1m，且所述吊环的下部设在所述矿石垫层内。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：下分层回采时，上下盘钢筋砼假顶连接处所受拉力最大，最易失稳，采用吊环在中部区域挂在主筋上与肩部预拉筋连接，可减小人工假顶所受拉力，降低人工假顶拉断破坏的风险。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为本实用新型垂直于进路钢筋砼假底结构剖面图；
21.图3为本实用新型平行于进路钢筋砼假底结构剖面图；
22.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
23.1、上盘钢筋砼假底；2、下盘钢筋砼假底；3、矿石垫层；4、编织袋；5、主筋；6、副筋；7、上盘挂桩筋；8、上盘肩部预拉筋；9、下盘挂桩筋；10、下盘肩部预拉筋；11、吊环。
具体实施方式
24.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
25.如图1、图2、图3所示，一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构，包括设置在底板上的矿石垫层3，为利于下分层安全回采，同时利于矿体内节理裂隙水疏排，矿石垫层3厚度在100mm-200mm之间，且呈一定小坡度，且所述矿石垫层3的厚度由所述上盘钢筋砼假底1与所述下盘钢筋砼假底2的连接处向两端依次降低的斜坡状结构。矿石垫层3上面铺设编织袋4，编织袋4间搭接宽度不低于15cm，铺设编织袋4用以提高混凝土底部表面平整度。编织袋4上面铺设主筋5和副筋6绑扎形成的钢筋网，将钢筋网垫高25mm-50mm，留出钢筋网保护层，以防止钢筋网被氧化腐蚀。将吊环11挂在距上盘钢筋砼假底1与所述下盘钢筋砼假底2的连接处1.1-1.3m主筋5上，相邻的吊环11之间间距0.8-1m，所述吊环11下部埋
入矿石垫层3内。吊环11通过连接钢筋与上盘肩部预拉筋8和下盘肩部预拉筋10形成一个整体，可减小人工假顶中部区域所受的拉应力，减小其失稳破坏的风险，所述连接钢筋与所述主筋5、上盘肩部预拉筋8和下盘肩部预拉筋10通过焊接的方式固定连接。
26.所述矿石垫层3周边的围岩上设有多个挂桩孔和肩部预拉孔，所述上盘挂桩筋7和所述下盘挂桩筋9分别采用注浆方式固定在所述挂桩孔内，所述上盘肩部预拉筋8和所述下盘肩部预拉筋10分别采用注浆方式固定在所述肩部预拉孔内。
27.所述肩部预拉孔为水平设置的孔，且所述肩部预拉孔距底板高度1.8-2.2m，相邻的所述肩部预拉孔的孔间距为0.8-1m，所述肩部预拉孔的孔深大于等于3.4m，肩部预拉孔内预拉筋采用注浆固定。一方面锚固上盘肩部预拉筋8和所述下盘肩部预拉筋10可加固围岩，另一方面可为人工假顶提供足够的拉力，提高人工假顶稳定性。
28.所述挂桩孔为与水平面夹角为20
°‑
40
°
的倾斜孔，且所述挂桩孔的孔底的水平高度低于孔口的水平高度，所述挂桩孔距底板高度1.4-1.6m，相邻的所述挂桩孔间距为0.8-1m，所述挂桩孔的孔深大于等于2.4m，挂桩孔内上盘挂桩筋7和所述下盘挂桩筋9采用注浆固定。钢筋网悬吊在两帮锚固挂桩筋上可防止人工假顶发生滑移，同时提供一定的拉力，提高人工假顶的稳定性，利于下分层安全回采。
29.实施例一
30.谦比希铜矿主矿体矿岩层理、节理非常发育，矿沿很不稳固，矿体呈层状分布，倾角65
°
～87
°
，平均倾角75
°
，矿体平均厚度约6m,平均品位2.35％。采用下向单进路式分层充填法进行回采，其中首采层采用双进路式掘进施工钢筋砼假底，进路断面4.5m
×
3m。首采层进路掘进过程中，矿房冒落严重，所述上盘钢筋砼假底1与所述下盘钢筋砼假底2的连接处顶板无法施工吊筋，遂进行改进，采用本实用新型构筑钢筋砼假底。
31.1、施工挂桩筋和肩部预拉筋：采用凿岩台车钻凿挂桩孔和肩部预拉筋孔，钻孔直径38mm，挂桩孔距底板高度1.45m，挂桩孔深度2.4m，相邻的挂桩孔间距0.8m，施工角度斜向下与水平面夹角30
°
；肩部预拉筋孔水平施工，孔径38mm，距底板高度2m，肩部预拉筋孔深度3.4m，相邻的肩部预拉筋孔间距2m。挂桩孔及肩部预拉筋孔放置直径20mm螺纹钢并进行注浆处理。
32.2、采场平整清理及铺矿石垫层3：挂桩筋及肩部预拉筋施工完毕后，将底板清理平整干净，铺设100-200mm厚的矿石垫层3，上盘钢筋砼假底1和下盘钢筋砼假底2连接处附近矿石垫层3高度200mm，边帮附近矿石垫层3高度100mm，平整矿石垫层3，使得从两进路连接处向边帮呈一定小坡度。
33.3、铺设编织袋4：在矿石垫层3上部铺设一层编织袋4，编织袋4之间搭接宽度不小于15cm，用以提高混凝土底部表面平整度。
34.4、铺钢筋网：主筋5垂直于巷道掘进方向铺设，副筋6沿巷道掘进方向铺设，主筋5采用直径20mm螺纹钢，间距160mm，副筋6采用直径12mm螺纹钢，间距200mm，主筋5与副筋6交叉处采用20#扎丝捆绑。上盘进路假底制作时，主筋5靠近下盘边缘预留0.8m和2.1m，间隔布置，用于下盘进路假顶制作时与其主筋5焊接形成一个整体。铺设钢筋网时，在主筋5上悬挂吊环11，吊环11下部埋入矿石垫层3内，吊环11距上盘钢筋砼假底1和下盘钢筋砼假底2连接处1.2m，吊环11之间间距0.8m。
35.5、焊接悬吊钢筋网：挂桩筋悬吊焊接施工时，采用直径20mm螺纹钢作为连接钢筋，
一端焊接在主筋5上，一端焊接在上盘挂桩筋7或下盘挂桩筋9上，采用双面焊接，焊接长度不低于400mm；上盘肩部预拉筋8、下盘肩部预拉筋10悬吊施工时，将直径20mm螺纹钢通过两端圆环焊接连接在一起。
36.6、浇筑混凝土：在垂直于巷道采场方向上采用木板隔开，分带浇筑混凝土，分带宽度3m，混凝土质量配合比＝水：水泥：砂：石子＝0.45：1:2.7：2.7，浇筑厚度500mm，浇筑完毕后，用编织袋4覆盖，用以保护混凝土在初凝前不被淋水破坏，覆盖时间不少于24h。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
41.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构，其特征在于，包括设置在底板上的矿石垫层(3)，所述矿石垫层(3)上面铺设编织袋(4)，所述编织袋(4)上铺设有多个主筋(5)和多个副筋(6)，所述主筋(5)和所述副筋(6)垂直设置形成钢筋网，所述矿石垫层(3)周边的围岩上固定设有上盘挂桩筋(7)、上盘肩部预拉筋(8)、下盘挂桩筋(9)以及下盘肩部预拉筋(10)，所述钢筋网通过连接钢筋分别与所述上盘挂桩筋(7)、所述上盘肩部预拉筋(8)、所述下盘挂桩筋(9)以及所述下盘肩部预拉筋(10)连接，所述矿石垫层(3)上浇筑覆盖所述钢筋网的砼形成并列相邻设置的上盘钢筋砼假底(1)和下盘钢筋砼假底(2)。2.根据权利要求1所述的一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构，其特征在于，所述矿石垫层(3)的厚度为100mm-200mm，且所述矿石垫层(3)的厚度由所述上盘钢筋砼假底(1)与所述下盘钢筋砼假底(2)的连接处向两端依次降低的斜坡状结构。3.根据权利要求1所述的一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构，其特征在于，所述矿石垫层(3)周边的围岩上设有多个挂桩孔和肩部预拉孔，所述上盘挂桩筋(7)和所述下盘挂桩筋(9)分别采用注浆方式固定在所述挂桩孔内，所述上盘肩部预拉筋(8)和所述下盘肩部预拉筋(10)分别采用注浆方式固定在所述肩部预拉孔内。4.根据权利要求3所述的一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构，其特征在于，所述挂桩孔为与水平面夹角为20
°‑
40
°
的倾斜孔，且所述挂桩孔的孔底的水平高度低于孔口的水平高度，所述挂桩孔距底板高度1.4-1.6m，相邻的所述挂桩孔间距为0.8-1m，所述挂桩孔的孔深大于等于2.4m。5.根据权利要求3所述的一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构，其特征在于，所述肩部预拉孔为水平设置的孔，且所述肩部预拉孔距底板高度1.8-2.2m，相邻的所述肩部预拉孔的孔间距为0.8-1m，所述肩部预拉孔的孔深大于等于3.4m。6.根据权利要求1至5任一项所述的一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构，其特征在于，所述连接钢筋通过吊环(11)与所述主筋(5)连接，且所述吊环(11)距所述上盘钢筋砼假底(1)与所述下盘钢筋砼假底(2)的连接处1.1-1.3m，相邻的所述吊环(11)之间的间距为0.8-1m，且所述吊环(11)的下部设在所述矿石垫层(3)内。
技术总结
本实用新型涉及有矿山采矿技术领域，尤其涉及一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构，包括设置在底板上的矿石垫层，所述矿石垫层上面铺设编织袋，所述编织袋上铺设有多个主筋和多个副筋，所述主筋和所述副筋垂直设置形成钢筋网，所述钢筋网通过连接钢筋分别与上盘挂桩筋、上盘肩部预拉筋、下盘挂桩筋以及下盘肩部预拉筋连接，所述矿石垫层上浇筑覆盖所述钢筋网的砼形成并列相邻设置的上盘钢筋砼假底和下盘钢筋砼假底。本实用新型的有益效果是：本实用新型能有效提高人工假顶稳定性，保证下分层安全高效开采；其次，保障采场结构的稳定。采场结构的稳定。采场结构的稳定。
