阅读说明：本技术 一种人工假底及制作方法 (artificial false bottom and manufacturing method thereof ) 是由 郑伯坤 尹旭岩 黄腾龙 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种人工假底,该人工假底建造在巷道内,包括人工假底本体和固定件,所述固定件一端插入巷道的侧板内,固定件的另一端与人工假底本体通过连接件相连接,所述人工假底本体位于巷道的底板上,人工假底本体内设钢筋网。本发明中的人工假底能够替代顶底矿柱,使之在开采过程中无需预留顶底矿柱,无需后期回收顶底矿柱,节省了回收工序,且由于采用高标号混凝土制成人工假底,人工假底的强度较高,回收顶底矿柱时的废石混入率低,使得选矿回收率高,经济效益好；另外,采用钢筋、锚杆与巷道的侧板连接在一起,安全性高。(The invention discloses an artificial false bottom which is built in a roadway and comprises an artificial false bottom body and a fixing piece, wherein one end of the fixing piece is inserted into a side plate of the roadway, the other end of the fixing piece is connected with the artificial false bottom body through a connecting piece, the artificial false bottom body is positioned on a bottom plate of the roadway, and a reinforcing mesh is arranged in the artificial false bottom body. The artificial false bottom can replace a top-bottom ore column in the mining process, so that the top-bottom ore column does not need to be reserved in the mining process, the top-bottom ore column does not need to be recovered in the later period, the recovery process is saved, and the artificial false bottom is made of high-grade concrete, so that the strength of the artificial false bottom is higher, the mixing rate of waste rocks in the process of recovering the top-bottom ore column is low, the mineral separation recovery rate is high, and the economic benefit is good; in addition, the reinforcing steel bars and the anchor rods are connected with the side plates of the roadway, so that the safety is high.)

一种人工假底及制作方法

技术领域

本发明涉及矿山充填采矿技术领域，尤其是涉及一种人工假底及制作方法。

背景技术

金属矿山地下开采时，为确保采矿作业安全，通常需要留设顶底矿柱来控制地压，尤其对于空场法开采的矿山，由于留设的矿柱量较大，其矿石损失率通常更大。大量高品位矿柱无法被开发利用，造成宝贵矿产资源的极大浪费，不符合可持续发展导向。在矿山企业资源储量和品位下降、矿业形势逐渐下行的环境下，为保证营收，越来越多的矿山企业开始关注对高品位残矿资源的回收利用。

CN201410764691A中介绍了一种人工假底及其制作方法，在切采空间底部铺设缓冲层，利用废旧道轨和锚杆形成人工假底的框架，并在废旧道轨上铺设隔离层，以最终形成人工假底。该专利中的人工假底，有如下缺点：1、采用废旧道轨和废旧材料组成，存在安全隐患；2、该人工假底只能保证下中段回采时不用留顶柱，意味着中上段还是需要预留顶柱，最后也需要对顶柱进行回收。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种人工假底，该人工假底采用混凝土和钢筋结合，强度高，安全性好，且在地下开采时，该人工假底可替换顶底矿柱，无需后期回收顶底矿柱，节省了对顶底矿柱回收所需的施工工程量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种人工假底，建造在巷道内，其特征在于：包括人工假底本体和固定件，所述固定件一端***巷道的侧板内，固定件的另一端与人工假底本体通过连接件相连接，所述人工假底本***于巷道的底板上，人工假底本体内设钢筋网。

进一步，所述钢筋网下方设有支撑柱。

进一步，所述人工假底本体与巷道的底板之间设有垫层。

进一步，所述垫层与人工假底本体之间设有塑料薄膜。

进一步，所述固定件为锚杆，所述锚杆与巷道的侧板之间呈夹角设置，锚杆朝向上方。

进一步，所述锚杆与巷道的侧板之间的夹角为5°~20°。

进一步，所述钢筋网包括纵筋和横筋，所述横筋在纵筋上方，交错设置，在横筋与纵筋的交点处捆绑，使横筋与纵筋紧固连接。

进一步，所述支撑柱为间隔设置。

进一步，所述连接件为吊筋。

基于同一发明构思，提供一种人工假底的制作方法。

一种人工假底的制作方法，包括如下步骤：

第一步，清扫巷道和巷道上方的顶板和侧板；

第二步，在侧板上开设固定孔；

第三步，在固定孔内***锚杆，锚杆与侧板倾斜设置；

第四步，在锚杆端部绑扎吊筋，吊筋下端连接钢筋网，钢筋网位于覆盖层上方；

第五步，向钢筋网内部和四周浇筑混凝土，完成人工假底的施工；

第六步，对人工假底进行后期养护，当人工假底强度达到后投入使用。

本发明的有益效果：

本发明中的人工假底能够替代顶底矿柱，使之在开采过程中无需预留顶底矿柱，无需后期回收顶底矿柱，节省了回收工序，且由于采用高标号混凝土制成人工假底，人工假底的强度较高，回收顶底矿柱时的废石混入率低，使得选矿回收率高，经济效益好；另外，采用钢筋、锚杆与巷道的侧板连接在一起，安全性高。

附图说明

图1—为本实施例的截面示意图；

图2—为锚杆的安装示意图。

图中：1-顶板，2-巷道，3-侧板，4-锚杆，5-吊筋，6-垫层，7-混凝土，8-支撑柱，9-横筋，10-纵筋，11-托盘，12-螺母，13-螺纹，14-锚杆杆体，15-楔缝，16-楔子。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1和图2：一种人工假底，人工假底建造在巷道内，人工假底包括人工假底本体和锚杆4，所述锚杆4一端***巷道的侧板3上，锚杆4另一端与人工假底本体通过吊筋5相连接，所述人工假底本***于巷道底板上，人工假底本体包括钢筋网和设置在钢筋网下方的支撑柱8。

在本实施例中，巷道是在地表与矿体之间钻凿出的各种通路，用来运矿、通风、排水、行人以及为冶金设备采出矿石新开凿的各种必要准备工程等。我们对巷道的地面定义为底板，巷道两侧的岩石定义为侧板，巷道顶部的岩石定义为顶板。

在巷道内为了方便于铲运机的铲装作业，首先对底板***起底，起底深度500mm，然后对巷道的底板进行平场作业，此处的平场的含义为将巷道底板进行平整，将巷道内的废石处理干净，保证巷道尽量平整。清除施工区域积水，处理顶板1及侧板3的浮石，此处的浮石为侧板和顶板突出来的石头，需要将侧板和顶板也处理的尽量平整。

为降低人工假底回采作业时***冲击对人工假底的破坏作用，可在底板上铺一层厚为20mm的垫层，垫层6可以是碎矿或细沙，优选为碎矿，因为碎矿可以直接在施工现场取用，节约材料和运输时间。同时垫层也可起到平场的作用，使得巷道底板平整。

在完成巷道平场与清理工作后，进行锚杆孔的施工作业。锚杆孔的设计位置为距巷道底板高度1120mm的侧板上，锚杆孔之间的水平间距为600mm。锚杆孔位置确定后，使用红漆进行标记，按标记好的位置使用YT-28风动钻机，配直径25mm，长1.2m的钎杆以及直径为32mm的钎头进行锚杆孔施工，锚杆孔向下倾斜10°~15°，具体可以是锚杆向下倾斜10°。此处的锚杆孔向下倾斜是针对侧板内部来说的，安装锚杆后，锚杆朝上倾斜，与侧板形成夹角。锚杆孔的倾斜角度的选择，如果角度大于15°，到时候***锚杆，会使得锚杆与侧板的横向接触面积变小，会影响锚杆后期的稳定性；如果角度小于10°，到时候***锚杆，会使得锚杆与侧板逐渐垂直，到时候锚杆上固定吊筋，吊筋可能会脱落。

待锚杆孔成形后彻底清孔，吹净岩粉，再安装锚杆，锚杆选用楔缝式锚杆，取锚杆长度为1400mm，锚杆的长度由锚杆杆体14的长度和设在锚杆端部的外螺纹13的长度组成，钻孔深度为1200mm。先将楔子16放置到锚杆的楔缝15中，然后用钻机将直径25mm，长1400m的楔缝式锚杆压入锚杆孔中，钻机冲击锚杆的时间为3~5min。在推进锚杆后，尚留在孔外的锚杆长度约200mm。

在对锚杆和锚杆孔施工的同时，可以同时对钢筋网进行加工，钢筋网的加工可以是在外面施工完成后运进来或者在巷道内与锚杆孔的施工同时进行。钢筋网包括纵筋10和横筋9，按照纵筋在下，横筋在上的方式排列，钢筋网的网度为30mm×30mm，纵筋直径选择16mm，横筋直径选择12mm。钢筋铺设完毕后，随即进行钢筋网绑扎作业：使用24#铁丝缠绕加固，对纵、横筋相交处绑扎，并绑紧扎牢，技术人员在旁监督与验收，保证钢筋网的结构稳定；钢筋加工完毕后，将其放于水中冷却，以防烫伤。

加工完的纵筋长度应不小于安装位置处的巷道宽度，即纵筋的延伸方向为巷道的宽度方向，并将需要搭接吊筋的纵筋两端折成弯钩，以方便后续钢筋网通过吊筋与锚杆连接。吊筋为吊着的钢筋，吊筋的一端连接在锚杆上，吊筋连接在锚杆上后，在吊筋的外侧设置托盘11，托盘穿过锚杆与吊筋接触，托盘外沿与侧板接触，再用螺母12沿锚杆端部的外螺纹13拧入上，将托盘紧贴在侧板上，吊筋的另一端连接纵筋。在锚杆和吊筋的连接处设置托盘是为了固定吊筋，防止吊筋后期脱落。

在本实施例中，铺设钢筋网前，需要在底板上铺盖1~2层塑料薄膜，优选铺设两层塑料薄膜，塑料薄膜铺设在垫层上方，可以将人工假底与矿体隔离，并起到滤水作用。

在塑料薄膜上放置高100mm的支撑柱，支撑柱8可以选择小石块，支撑柱的间距为1200mm，再将钢丝网放置在支撑柱上，支撑柱的设置为了保证钢筋网能够离地100mm，后续浇筑混凝土能够将钢筋网完全覆盖在混凝土中。

钢筋网铺好后，开始进行混凝土浇筑施工。根据矿山实际情况，安排1名工人在地表进行混凝土配料施工，按照人工假底设计所需混凝土用量，准备所需的水泥、砂(中砂)和石子(粒径5~40mm)。

混凝土干料一次性配好后，使用汽车、罐笼配合矿车，将其运输至人工假底施工现场，安排2~3名工人于井下进行混凝土浇筑施工作业，在施工现场利用井下水管浇水至混凝土干料进行搅拌，现场浇筑。使用振动棒对混凝土进行捣实，一次性施工完成，保证人工假底厚度500m，完成人工假底施工。在施工过程中，技术人员应检查监督钢筋网是否离巷道底板达到100mm高度，从而保证钢筋网全部被混凝土包裹。

人工假底施工完毕后，需进行养护，若现场条件干燥，需每天安排人员进行洒水浇湿养护，若现场条件潮湿，水分较多，则由其自然养护，当养护期达到28d后，人工假底达到设计强度，设备方可在人工假底上运行和行走。

该人工假底建造后，再对人工假底下方的矿石进行开采无需预留顶底矿柱，因为顶底矿柱的预留是为了对矿场进行支撑，但人工假底的设计，通过***到侧板锚杆，以及侧板之间的人工假底本体，使其人工假底、侧板连成一体，同样可以对矿场起到支撑作用，这样无需预留顶底矿柱，无需后期进行回收顶底矿柱，节约了工序。另外，人工假底采用混凝土浇筑，如果开采人工假底上方的矿石，人工假底不会与矿石混合，废石混入率低，使得选矿回收率高，经济效益好。

一种人工假底的制作方法，包括如下步骤：

第一步，清扫巷道和巷道上方的顶板和侧板；

第二步，对底板进行***起底，清扫干净，并铺设垫层；

第三步，在顶板或侧板上开设孔；

第四步，在孔内***锚杆，锚杆与顶板或侧板倾斜设置；

第五步，在锚杆端部绑扎吊筋，吊筋下端连接钢筋网，钢筋网位于垫层上方；

第六步，向钢筋网内部和四周浇筑混凝土，完成人工假底的施工；

第七步，对人工假底进行后期养护，当人工假底强度达到后投入使用。