阅读说明：本技术 内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶及其施工方法 (Downward access filling body false roof with built-in prefabricated metal mesh reinforcing structure and construction method thereof ) 是由 刘光生 杨小聪 许文远 郭利杰 杨超 李文臣 于 2020-03-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶及其施工方法,在下向进路充填体假顶内设置预制金属网,预制金属网包含预制立网和预制底网。将预制底网设置于下向进路中,将预制立网竖立临时固定于下向进路中,并使预制底网与预制立网形成连接；将预制立网中的墙网通过锚杆或挂钩临时固定于下向进路的两侧壁上,并由横立网将所述两侧壁上的墙网彼此间,再由纵立网将所述横立网连接起来；在下向进路中进行挡墙构筑和料浆充填。下向进路内的配筋施工简便、效率高、铺设要求低、降低工人施工安全风险；预制金属网可工业化生产、综合成本低,进路开采的采充作业循环效率显著加快,提高进路综合生产能力；充填体假顶的整体性好,下向进路回采的顶板安全性高。(The invention discloses a downward access filling body false roof with a built-in prefabricated metal net reinforcing structure and a construction method thereof. Arranging the prefabricated bottom net in a downward access, vertically and temporarily fixing the prefabricated vertical net in the downward access, and connecting the prefabricated bottom net and the prefabricated vertical net; temporarily fixing the wall nets in the prefabricated vertical nets on two side walls of a downward access path through anchor rods or hooks, enabling the wall nets on the two side walls to be mutually connected through the transverse vertical nets, and then connecting the transverse vertical nets through the longitudinal vertical nets; and (4) constructing a retaining wall and filling slurry in the downward access. The reinforcement arrangement construction in the downward access is simple and convenient, the efficiency is high, the laying requirement is low, and the construction safety risk of workers is reduced; the prefabricated metal net can be produced industrially, the comprehensive cost is low, the mining and filling operation cycle efficiency of route mining is remarkably accelerated, and the comprehensive production capacity of the route is improved; the filling body false roof has good integrity and the roof mined from the downward access has high safety.)

内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶及其施工 方法

技术领域

本发明涉及一种下向分层进路式充填采矿技术，尤其涉及一种内置预制金属网加固 结构的下向进路充填体假顶及其施工方法。

背景技术

随着对矿山开采安全和环保意识的不断提高以及对矿产资源回收率的日益重视，充 填采矿法近年来获得了巨大发展和广泛应用。对于品位高、价值大，但矿岩稳定性差、原岩应力高的地下金属/非金属矿开采，目前一般选用下向分层进路式充填采矿方法。

在此充填采矿法中，下向进路开采作业面的直接顶板是上分层进路开采完成后充填 构筑的人工假顶，其相对于应力高、松软破碎的矿岩顶板而言，人工充填体假顶能为下分层进路的采矿作业提供安全可控的稳定顶板。

为了提高人工假顶的整体稳定性，一般在进路出矿完成后、封闭充填前，在采场进路中现场编扎一定规格的钢筋网，之后再开展进路挡墙封闭和料浆充填等工序。该钢筋 网与养护后的充填体共同构成上分层进路的人工假顶，确保下分层进路采矿的安全作业 空间。

钢筋网结构与充填体强度参数的合理搭配，是确保人工假顶下向揭露之后保持整体 安全稳定的关键。但过于复杂保守的钢筋网结构设计，势必会降低采场进路配筋工作效率，并增加下向进路充填采矿成本，不利于提高应用下向充填采矿法矿山的综合经济效益。

因此，在应用下向分层进路式充填采矿法的地下金属/非金属矿山，根据下向进路尺 寸、采充工序过程及其参数，选取一种现场配筋工作效率高、成本低、安全有效的充填体配筋加固结构与方法，对顺利开展人工假顶的构筑作业十分重要。本发明就是针对此 类矿山的实际需求而研究提出的。

现有技术一：

为了提高下向分层进路人工假顶的整体稳定性，相关矿山目前一般采用如图1a、图 1b、图1c所示的方案，在出矿后的进路内，现场人工编扎“粗细钢筋搭接底筋网，吊筋 挂到上分层吊筋”的钢筋网结构。

其中，铺设进路底筋网时，一般采用主筋和副筋搭配的形式，沿进路长度方向布置的主筋和副筋分别称为纵主筋和纵副筋，沿进路宽度方向布置的主筋和副筋分别称为横主筋和横副筋。主筋和副筋一般选取不同型号的螺纹钢筋：(1)主筋为直径Φ10～14mm 型螺纹钢筋，网度一般为1～2m×1～2m；(2)副筋为直径Φ8～10mm型螺纹钢筋，网度 为0.2～0.4m×0.2～0.4m；(3)主筋和主筋、副筋和副筋、主筋和副筋之间，均须在相互 搭接处使用铁丝绑扎，绑丝型号一般为20～22号；(4)横主筋两端在靠近进路两侧壁处， 一般需向上折起0.2～0.5m，用于后期与同一分层相邻进路的底筋网搭接。此外，在铺设 底筋网之前，一般需在进路底面平铺一定厚度破碎矿石，将底筋网垫起0.1～0.3m。上述 主副钢筋型号、主副筋网度、绑丝型号等参数均是一般条件下矿山选用的，实际不同矿 山不同进路的具体情况可能稍有差异。

除了进路现场编扎底筋网之外，一般还需在沿进路长度方向配置若干排吊筋，其中： (1)吊筋规格一般与底筋网主筋规格一致，即为直径Φ10～14mm型螺纹钢筋，吊筋长度一般为进路高度；(2)沿进度长度方向，相邻吊筋之间的距离与底筋网横主筋的网度一 致，竖直方向的吊筋须与底筋网的横主筋绑扎/焊接在一起；(3)吊筋两端均须折成一段 弯钩，上部弯钩与上一分层进路的吊筋弯钩挂接在一起，下部弯钩伸至底筋网以下的破 碎矿石中，待下一分层进路开挖且破碎矿石落入下一分层开挖空间后，将此分层的吊筋 下部弯钩漏出，便于下分层吊筋的弯钩搭接。

下向分层进路的底筋网和吊筋结构现场配置完成后，再将进路封闭，开展料浆充填 及养护，然后形成下一分层开采进路的人工假顶。循环此工序开展下向分层进路式充填采矿。

现有技术一的缺点：

(1)从安全性角度

①为实现主筋和主筋、副筋和副筋、主筋和副筋之间所有搭接处的联结绑扎，一般需要多名技术工人在下向进路内长时间施工作业(根据一般条件的统计数据，在典型断 面4m×4m、长度30～50m的进路中，需要3名熟练操作的技术工人，耗费3～5个工班，才 能完成一条进路的钢筋网绑扎配置工作)，井下工人需长时间暴露在充填体假顶之下， 被顶板掉块砸伤、钢筋/丝割伤等安全风险高。

②要求人工绑扎的钢筋网搭接节点很多，确保技术工人能够在现场对所有搭接节点 进行有效绑扎的难度大，现场施工质量难监管，一旦钢筋网无法达到设计绑扎要求，则影响下分层进路采矿时充填体顶板的整体安全稳定性。

(2)从高效性角度

①钢筋网结构的所有搭接节点，都需要在下向进路内进行人工联结绑扎/焊接，导致 钢筋网的现场构筑时间长，影响整个进路的采充循环时间，进而限制相邻进路的回采作业，不利于提高开采单元的采矿效率，限制采场综合生产能力的提升。

②钢筋网结构配置完成后，胶结充填料浆可能会渗漏至底筋网下部的碎矿垫层中， 导致碎矿被胶结，从而在其下分层开采时顶板吊筋弯钩难出露，探寻并悬挂吊筋的施工 效率低。而且由于人工悬挂吊筋困难，一旦无法达到设计要求，可能影响充填体假顶的整体安全稳定性。

③井下进路中配置钢筋网结构时，一般需要先在地表车间轧制多种型号和长度的钢 筋，再将其运搬至井下，由于多种型号的钢筋难弯折，导致钢筋材料从地表运输至井下进路采场的难度大，运搬效率低。

(3)从经济性角度

①每条下向进路均需铺设底筋网和吊筋，消耗的钢筋材料量大，配筋结构过于保守， 材料成本高。

②进路现场编扎钢筋网结构时，需要多名技术工人在进路现场中工作多个班时，人 工成本高，不利于降低下向进路充填采矿法的综合开采成本。

现有技术二：

与现有技术一整体类似，其共同点是：需在下向进路内现场编扎底筋网(如图1所示)。

其不同点是：如图2a、图2b所示，现有技术二采用“短竖筋+端部垫块”方式，区别与方案一“上下分层之间吊筋钩搭连接”；方案二中，竖筋端部垫块边长一般为 0.1～0.2m，厚度一般不低于10mm，短竖筋和垫块需预先焊接，焊接区域边长一般不低 于40mm。其他关于钢筋型号、网度、底筋网绑扎等工艺参数，两种现有技术方案整体相 似。

现有技术二的缺点：

与现有技术一的缺点基本一致，仅仅克服了现有技术一中在下分层进路中悬挂吊筋 时探寻上分层吊筋弯钩时带来的施工效率低的缺点。此外，现有技术二比现有技术一节省一定长度的吊筋钢材，但却增加了短竖筋端部的垫块材料成本和预先焊接成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶及其施工 方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶，在出矿完成后的下向进 路中使用多张预制金属网构建后续充填物的整体加固结构，所述预制金属网包含预制立 网和预制底网；

所述预制立网和所述预制底网包含彼此重叠的部分，并在所述重叠的部分使用预制 连接扣连接；

最后对下向进路进行封闭、充填，形成所述内置预制金属网加固结构的下向进路充 填体假顶。

本发明的上述的内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶的施工方法，包括 步骤：

将所准备的预制金属网形成为立网和底网；

将所述立网安装于下向进路的侧壁上，并使所述立网和所述底网之间包含相互重叠 的部分；

利用预制连接扣在所述立网和所述底网之间重叠部分形成连接；

封闭所述下向进路并开展料浆充填，形成内置预制金属网加固结构的下向进路充填 体假顶。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的内置预制金属网加固 结构的下向进路充填体假顶及其施工方法，下向进路内的配筋施工简便、效率高、铺设要求低；人员在进路现场的配筋工作时间短，其劳动量和人工成本低，并降低工人施工 安全风险；预制金属网可工业化生产，综合成本低，金属网的搭接质量有保障；进路开 采的采充作业循环效率显著加快，提高进路综合生产能力；充填体假顶的整体性好，下 向进路回采的顶板安全性高。

附图说明

图1a为现有技术方案一中充填体假顶钢筋网结构沿进路宽度方向的纵剖面图；

图1b为现有技术方案一中充填体假顶钢筋网结构典型进路区段的水平投影图；

图1c为现有技术方案一中充填体假顶钢筋网结构沿进路长度方向的典型区段纵剖面 图；

图2a为现有技术方案二中充填体假顶钢筋网结构沿进路宽度方向的纵剖面图；

图2b为现有技术方案二中充填体假顶钢筋网结构沿下向进路长度方向的典型区段纵 剖面图；

图3为本发明实施例中的下向进路充填体假顶内“墙网”结构的沿进路宽度竖剖面图；

图4为本发明实施例中的下向进路充填体假顶内“底网”结构的沿进路宽度竖剖面图；

图5为本发明实施例中的下向进路充填体假顶内“横立网”结构的沿进路宽度竖剖面 图；

图6为本发明实施例中的下向进路充填体假顶内预制金属网交界线上连接扣的钩挂连 接示意图；

图7a为本发明实施例中矿山的内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶相邻 进路之间先回采的进路“墙网”结构示意图；

图7b为本发明实施例中矿山的内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶相邻 进路之间后回采的进路“墙网”结构示意图；

图7c为本发明实施例中矿山的内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶进路 “底网”结构示意图；

图7d为本发明实施例中矿山的内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶进路 “横立网”结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容 属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶，其较佳的具体实施方式 如图3至图6所示：

在出矿完成后的下向进路中使用多张预制金属网构建后续充填物的整体加固结构， 所述预制金属网包含预制立网和预制底网；

所述预制立网和所述预制底网包含彼此重叠的部分，并在所述重叠的部分使用预制 连接扣连接；

最后对下向进路进行封闭、充填，形成所述内置预制金属网加固结构的下向进路充 填体假顶。

所述预制立网包含包括墙网、横立网以及纵立网中的至少一种；

所述墙网位于进路两侧，所述横立网有多个，多个横立网彼此平行或大致平行并间 隔布置，多个横立网将进路两侧所述墙网连起来，所述纵立网将相邻布置的横立网连接起来。

所述预制底网为平面网，所述预制立网的下端设有弯折得与所述预制底网平行的底 部弯折部分，所述底部弯折部分与所述预制底网之间重叠并连接。

所述底部弯折部分位于所述预制底网的下方，并与所述预制底网接触或间隔布置， 所述底部弯折部分的平面与该下向进路的底板的垂距为5～30cm。

所述立网和/或所述底网的网孔形状为多边形，所述立网和/或所述底网上接合点为点 焊、拧接、起伏穿插搭接中至少一种。

所述连接扣是预制连接扣且为多个，安装的相邻预制连接扣的间距为20～60cm；

所述预制立网的底部弯折部分的延伸长度不低于20cm、延伸角度为80～90°；

所述立网在不使用锚杆/挂钩固定与进路侧壁上，或不使用预制连接扣与其他金属网 连接时，也能仅通过所述底部弯折部分使得所述预制立网实现临时竖立。

本发明的上述的内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶的施工方法，其较 佳的具体实施方式如图7a至图7d所示：

包括步骤：

将所准备的预制金属网形成为立网和底网；

将所述立网安装于下向进路的侧壁上，并使所述立网和所述底网之间包含相互重叠 的部分；

利用预制连接扣在所述立网和所述底网之间重叠部分形成连接；

封闭所述下向进路并开展料浆充填，形成内置预制金属网加固结构的下向进路充填 体假顶。

包括如下至少1种：

(1)所述立网和所述底网中至少一者有多个；

(2)所述预制连接扣为多个；

(3)所述立网包括墙网，所述墙网通过安装于下向进路的侧壁上的锚杆或挂钩安装 于所述下向进路的侧壁上；

(4)所述立网包括墙网，并且所述墙网的下端向所述下向进路的底板弯折，并由所述弯折部分形成与所述底网重叠的重叠部分；

(5)所述立网包括墙网，所述墙网和所述底网都包含多个，所述立网和所述墙网分别沿下向进路的延伸方向逐一连续地连接起来。

所述立网仅包括两侧的墙网、或者仅包括两侧的墙网和将两侧的墙网连结起来的横 立网、亦或者包括两侧的墙网、将两侧的墙网连结起来的横立网以及将相邻的横立网连结起来的纵立网。

所述下向进路包含多个水平方向上相邻的分步骤开采的下向进路；

在同一开采水平的相邻的分步骤开采的下向进路之间，先采的下向进路中设置的所 述墙网通过锚杆或挂钩临时固定在所述进路的墙壁上，在后采的下向进路内设置所述墙 网时，除了使用锚杆或挂钩实现临时固定所述后采下向进路内的所述墙网，还使用预制连接扣将所述后采下向进路内的所述墙网分别与相邻的先采下向进路中的墙网连接起来，使相邻进路之间后采的下向进路的内置金属网与先采的下向进路的内置金属网连接起来。

本发明的内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶和施工方法，解决了下向 分层进路式充填采矿法中，现有的充填体假顶钢筋网配筋结构与方案存在的如下问题：

(1)下向进路现场进行钢筋网搭接绑扎/焊接，施工工序复杂，配筋施工效率低；

(2)多名工人长期在下向进路中编扎钢筋结构，现场作业的安全风险高，众多钢筋搭接节点的现场绑扎质量难监管，不利于确保充填体假顶的整体安全稳定性；

(3)充填体假顶的钢筋材料消耗量大，材料成本高，现场搭接绑扎/焊接的人工成本 高；

(4)将长直坚硬的钢筋材料由地表运输至井下进度采场的难度较大。

本发明的内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶具体的施工方法，包括步 骤：

(1)根据下向进路尺寸，预先定制合适尺寸的金属网，金属网由一定规格钢筋/钢丝 以不同网孔尺寸、网孔形状、搭接方式等编织而成。

(2)定制的若干种合适尺寸金属网，一般包含以下两种类型：第一种金属网是宽度基本等于或稍大于进路宽度，长度一般不大于进路长度，一般成卷捆扎；第二种金属网 是宽度一般不大于进路高度，长度基本等于进路宽度，一般是成片码垛。

(3)预先在进路两侧壁打孔安装一定规格的锚杆或挂钩，并将第一种金属网铺开悬 挂固定在相应的侧壁锚杆或挂钩上，然后将靠近进路底板部分折起一段至水平方向，形成“墙网”。

(4)然后沿进路长度方向，一般按从进路端部后退至进路联络道的由内而外顺序，将第一种金属网逐段铺开，一般保持其位于进路两侧“墙网”底部折起部分的上方，形 成“底网”。

(5)在“底网”铺开过程中，沿进路长度方向每隔一定距离，将第二种金属网竖直横跨在进路宽度，其两边与进路两侧壁“墙网”连接，其底边与“底网”连接，间隔形 成“横立网”。

(6)在“墙网”、“底网”、“横立网”的交接线上，一般使用成品连接扣进行钩 挂连接，形成下向进路内的金属网整体结构。然后再开展挡墙构筑、料浆充填等工序。

所述步骤(1)中：

预先定制的金属网一般指可实现工业化生产加工的金属网，其规格可根据不同矿山 不同进路采场尺寸和强度要求等条件进行加工，金属网的经丝和纬丝搭接处一般需要焊 接处理，可在加工过程中自动化焊接，不必再在井下进路采场的相对恶劣、不安全的环境中进行人工搭接、绑扎、焊接等。

预先定制金属网的钢丝/钢筋直径一般不低于3mm，且需满足相应直径钢丝/钢筋强度 要求标准。

预先定制金属网的网孔形状一般可为三角形、矩形、菱形、六角形等多边形，网孔尺寸一般不小于5cm、且一般不大于50cm。

预先定制金属网的经丝和纬丝搭接方式一般可为间隔若干排的起伏穿插搭接方式， 也可采用在搭接处进行拧接等方式。

预先定制金属网可根据不同矿山进路采场的安全环境等需求，考虑进行金属网表面 防腐蚀等处理。

所述步骤(2)中：

预先定制的第一种类型金属网主要用于沿进路两侧壁的“墙网”和进路底面的“底网”施工，定制的金属网尽量成卷捆扎，便于运搬，并在方便运输和铺设等前提下尽量 提高每卷长度，减少沿进路长度方向两段或多段金属网的额外搭接。

预先定制的第一种类型金属网的宽度基本等于或稍大于进路高度，便于下部弯折一 段至水平，弯折后仍需能保证竖直方向“墙网”的合理高度，其竖直段高度部分一般不低于进路高度的一半。

预先定制的第一种类型金属网也用于沿进路底面的“底网”施工，底网宽度基本等于进路宽度、长度一般不大于进路长度。

预先定制的第二种类型金属网主要用于沿进路宽度方向的“横立网”施工，尽量成片码垛，便于运搬，其长度基本等于进路宽度，其宽度一般不低于进路高度的一半。

预先定制的若干种金属网，一般情况下是包含上述两种类型，但实际可以不局限于 上述两种，金属网的尺寸可根据下向进路宽度、高度、长度及金属网用途进行适当调整。

所述步骤(3)中：

靠近进路底板部分将“墙网”折起一段至水平方向的弯折段长度一般不低于20cm。

靠近进路底板部分将“墙网”折起一段至水平方向之后，“墙网”水平段下表面一般需高于进路底板，即“墙网”距离进路底面高度一般不低于5cm、且一般不大于30cm。

如果在进路式回采过程中，已对下向进路的充填体顶板、侧壁进行了锚杆锚网等支 护，可在后期内置金属网时直接将两侧壁的“墙网”与相应支护结构的锚杆锚网等钩挂连接，且相互重叠搭接区域的长度一般不低于20cm，进而适当减少在进路两侧壁的重新 打孔和安装锚杆或挂钩工序。

所述步骤(4)中：

“底网”一般位于两侧壁“墙网”底部折起部分的上方，离进路底面高度一般不低于5cm、且一般不大于30cm。

“底网”与“墙网”底部折起部分应在沿进路长度方向保持充分搭接，而且在进路宽度方向上两侧重叠搭接区域宽度一般均不低于20cm。

所述步骤(5)中：

沿着进路长度方向，两个相邻“横立网”之间的间隔距离一般不大于相应进路的宽度。

在进路宽度方向，每片“横立网”的左右两侧边应分别与相应的进路侧壁“墙网”连接，每片“横立网”的底边应与进路“底网”连接。

每片“横立网”应尽量保持充分展开并处于竖直方向，避免过于弯折、倾斜或扭曲的搭接。

所述步骤(6)中：

“墙网”、“底网”、“横立网”的交界线应采用适当数量的连接扣钩挂连接，每 个交界线上相邻两个连接扣之间的距离一般不大于50cm。

连接扣一般为钢丝或钢筋制成的成品，钢丝/钢筋直径一般不低于3mm，连接扣的开 口尺寸、内径尺寸应能允许金属网经丝/纬丝通过该入口，以满足钩挂连接要求。

同一开采水平的相邻进路之间，后采进路的“墙网”、“横立网”“底网”一般可 以分别与相邻的先采进路的“墙网”、“横立网”、“底网”钩挂连接在一起，提高相 邻进路之间金属网连接的整体性。

具体实施例：

某大型地下金属矿山年产矿石量约200万t/a，矿石品位好、价值高。主矿体沿走向长 约1000m，倾向长约800m，垂向高度延伸约600m，矿体分布规模大。矿体整体较厚， 厚度约20～200m，平均厚度约100m。矿体呈倾斜至急倾斜，倾角约60～80°。

矿区地质构造强烈，岩体的节理裂隙发育，工程地质条件复杂。矿体及上下盘围岩主要呈碎裂型岩体结构，岩体质量评价指标MRMR值主要在30～40左右，岩体质量一般至 较差。

根据矿体赋存状态、岩体质量及其开采技术条件，设计采用下向进路式充填采矿法。 一般先垂直于矿体走向布置若干条穿脉巷道，穿脉巷道负责其两侧采场的下向分层开采。 每个采场中，进路长度方向一般沿着矿体走向布置，进路宽度方向则垂直于矿体走向。不同区段的矿体厚度不同，相应采场可平行布置多条下向进路。典型下向进路断面尺寸 为4m×4m，进路长度约为40m。

目前的施工方法(现有技术)是：

下向进路出矿时，最后预留一定量的碎矿不出完，将此碎矿在进路范围内平整为20～30cm厚的垫层。然后，多名工人在此进路中逐根逐段地铺设钢筋，图1a、图1b、图 1c，其中：主筋为Φ10mm圆钢，间距1.5m；副筋为Φ8mm圆钢，间距0.2m；主副筋相 互之间所有搭接节点均需人工铁丝绑扎；相邻进路的主筋和副筋之间需现场焊接；沿进 路宽度中间线悬挂一排吊筋，吊筋为Φ10mm圆钢，在进路长度方向每隔3～4m悬挂1根； 吊筋上端钩挂在上层进路的吊筋弯钩处，下端弯折后须伸到碎矿层底部埋好，便于下层 进路的吊筋钩挂；相邻进路的先采进路中，主副筋在靠进路两侧壁处均超长0.2～0.3m， 并弯折至垂直向上，便于后期与相邻进路的钢筋焊接；主筋、副筋、吊筋现场人工铺设 完成后，再构筑挡墙，等待充填。

示例矿山主矿体下向进路充填采矿法的配筋工序与模式，在类似矿山普遍存在。此 下向进路配筋工序与模式，要求多名工人在现场进路内长时间暴露在充填体假顶之下对 所有主副筋搭接节点进行绑扎作业，人员安全风险高，施工效率低，配筋质量监管难度大，生产管理复杂，而且钢材消耗量大，材料和人工成本高。此工序和方法不利于提高 下向进路开采单元的回采效率，限制采场综合生产能力的提升。

为了有效解决上述问题，示例矿山应用本发明方法，在其下向进路充填体假顶配筋 加固时，使用了如图7a至图7d所示的预制金属网加固结构与工序方法，具体包括如下步骤与要求：

(1)根据示例矿山的典型下向进路尺寸(长度40m、宽度4m、高度4m)，预先加 工定制合适尺寸的预制金属网，预制金属网由Φ5mm钢筋编制而成，网孔尺寸一般约为 15cm×30cm的矩形，矩形网孔长边方向与预制金属网片总长度方向一致，预制金属网所 有钢筋搭接节点均在工业加工过程中焊接紧实，预制金属网表面使用镀锌防锈处理。

(2)示例矿山预先定制两种尺寸的预制金属网：第一种，每片预制金属网总宽度约4m、总长度约20m，成卷捆扎，用作“墙网”和“底网”；第二种，每片预制金属网总 宽度约3m、总长度约4m，成片码垛，用作“横立网”。

(3)在进路开采过程中，沿进路长度方向分别在两侧壁上使用浅孔凿岩机预先钻凿 2排孔，上排孔距离进路顶板约1m，下排孔距离进路底板约1m，孔径约3～5cm，沿进路 长度方向的孔间隔5m。如果是在相邻进路的先采进路中搭建预制金属网，该孔深约 20～30cm，孔内安装挂钩。如果是在相邻进路的后采进路中配筋搭建预制金属网，该孔 深约1.5～2m，孔内安装管缝式锚杆或其他类型锚杆。

(4)首先将总宽度约4m、总长度约20m的成卷预制金属网沿进路长度方向铺开， 分别悬挂并固定在进路两侧壁的挂钩或锚杆上，然后将靠近进路底板部分折起约0.5m至 水平方向，该水平弯折段距进路底版约20cm，形成型的“墙网”。单侧进路侧壁 上，使用2卷预制金属网即可搭接形成该侧“墙网”，2卷预制金属网重叠搭接区域的宽 度一般不低于30cm，并使用预制连接扣钩挂连接。

(5)然后将总宽度约4m、总长度约20m的成卷预制金属网沿进路长度方向铺开， 一般按从进路端部后退至出入联络道或穿脉巷道的由内至外顺序，将成卷预制金属网逐 段向外铺开，一般保持其位于进路两侧壁“墙网”底部折起部分的上方，形成“底网”。 沿进路长度方向，使用2卷预制金属网即可铺设完成“底网”，2卷预制金属网重叠搭接 区域的宽度一般不低于30cm，并使用预制连接扣钩挂连接。

(6)在“底网”铺开过程中，沿进路长度方向，一般每隔4～5m的距离，将总宽度 约3m、总长度约4m的成片预制金属网竖直横跨在进路宽度方向上，其两边与进路两侧壁 “墙网”连接，其底边与“底网”连接，间隔形成下向进路的“横立网”。

(7)在“墙网”、“底网”、“横立网”的交接线上，一般使用预制连接扣进行钩 挂连接，形成下向进路预制金属网整体结构。相邻两个连接扣的间距一般约为0.3～0.6m。 在定制或选购连接扣时，其钢筋材料规格一般为Φ5mm圆钢，预制连接扣的开口尺寸稍 大于预制金属网片的钢筋直径，一般约为7～8mm。

(8)同一开采水平的相邻进路之间，后采进路的“墙网”、“底网”、“横立网” 装配过程中，应使用合适尺寸的预制连接扣，分别与相邻的先采进路的“墙网”、“底 网”、“横立网”钩挂连接在一起，提高相邻进路之间预制金属网构造连接的整体性。

(9)下向进路内预制金属网整体结构搭接完成后，在靠近进路穿脉巷道处构筑充填 挡墙，然后开展后续料浆充填工作。

对于下向进路充填采矿法中人工充填体假顶的配筋加固，采用本发明的预制金属网 加固结构与技术方法，具有如下的有益效果：

(1)使用预制金属网加固充填体顶板，现场配筋施工工艺简便，铺设要求低，效率高。

(2)人员在进路现场的配筋工作时间短，降低了工人劳动量及相应人工成本，而且在此过程中，井下人员不必长时间在充填体顶板下作业，其安全风险降低。

(3)预制金属网可实现工业化定制生产，综合成本低，有利于降低下向进路式充填采矿的综合成本。而且金属网钢筋的搭接质量有保障，成卷捆扎或成片码垛后的金属网 从地表到井下的运搬方便。

(4)减少了下向进路出矿后到开始充填工作的等待时间，提高了每个进路开采单元 的采充作业循环效率，有利于提升采场的综合生产能力。

(5)下向进路内的金属网结构，可提高充填体人工假顶的整体性，有利于改善下向进路回采的顶板安全性。

本发明的技术关键点：

在应用下向分层进路式充填采矿法的地下金属/非金属矿山中，为实现下向进路充填 体假顶的配筋结构和方法的高效性、安全性和经济性，本发明提出一种内置预制金属网 加固结构的下向进路充填体假顶与方法，首先根据下向进路尺寸，预先定制合适尺寸的金属网，预制金属网由一定规格钢筋/钢丝以不同网孔尺寸、网孔形状、搭接方式等编织 而成；定制的若干种合适尺寸预制金属网，一般包含以下两种类型：第一种预制金属网 是宽度基本等于或稍大于进路宽度，长度一般不大于进路长度，一般成卷捆扎；第二种 预制金属网是宽度一般不大于进路高度，长度基本等于进路宽度，一般是成片码垛；预 先在进路两侧壁打孔安装一定规格的锚杆或挂钩，并将第一种预制金属网铺开悬挂固定 在相应的侧壁锚杆或挂钩上，然后将靠近进路底板部分折起一段至水平方向，形成“墙 网”；然后沿进路长度方向，一般按从进路端部后退至进路联络道的由内而外顺序，将 第一种预制金属网逐段铺开，一般保持其位于进路两侧“墙网”底部折起部分的上方， 形成“底网”；在“底网”铺开过程中，沿进路长度方向每隔一定距离，将第二种预制 金属网竖直横跨在进路宽度，其两边与进路两侧壁“墙网”连接，其底边与“底网”连 接，间隔形成“横立网”；在“墙网”、“底网”、“横立网”的交接线上，一般使用 预制连接扣进行钩挂连接，形成下向进路内的预制金属网整体结构。然后再开展挡墙构 筑、料浆充填等工序。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护 范围为准。