一种地下矿山人工假底的制作方法

1.本发明涉及一种人工假底，具体是涉及一种地下矿山人工假底。


背景技术：

2.在上向分层充填法中，下一中段矿体回采是在上一中段回采后的充填体下作业，为保证作业安全，需在上一中段的底部做一定厚度的高强度人工假底，人员在高强度人工假底的保护下进行矿体回采作业。在制作人工假底时，考虑到人工假底较为厚大和实际可操作性，一般是将人工假底在垂直厚度上分为若干层，分层浇筑混凝土。这样就导致各层混凝土浇筑时间上有差异，造成了人工假底各分层没有完全联结，各层分界的事实，混凝土各层分界则没有形成整体，无法完全发挥人工假底的整体悬挑支撑作用。
3.经检索，公开号为cn110410140b的中国专利于2020年11月10日公开了一种大跨度人工假底及其制作方法，该人工假底包括主梁和次梁，主梁垂直矿体走向布设，次梁沿矿体走向布设，主梁及次梁通过连接螺栓连接形成骨架层框架，连接螺栓上还安装有竖向锚固机构，竖向锚固机构垂直骨架层框架所在平面；本发明利用刚性强度高的t型钢纵向横作为人工假底骨架层框架，在纵横梁分割的小区域中焊接铺设钢筋网，同时在纵横梁分割形成的小区域中沿对角线竖向焊接扁钢作为加强筋，通过骨架层框架及加强筋的竖向刚性强度实现了大跨度人工假底骨架层及相应的人工假底的制作，竖向锚固盘使承受的竖向荷载大大增加，悬挑支撑效果更佳。
4.在上述技术中解决了大跨度人工假底的设计及制作问题，但是在现实生产中，不仅存在对人工假底跨度的要求，还存在对人工假底高度的要求，在现有技术中，通常采用分层浇筑的方式制作高度较高的人工假底，分层混凝土在上部充填体的持续压力下会形成很大的弯曲挠度，导致其自身断裂丧失悬，威胁到下中段作业人员的安全。因此，设计一种各分层之间能更好联结的人工假底显得十分必要。


技术实现要素：

5.为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种能够紧密联结人工假底各分层，充分发挥人工假底的整体悬挑支撑作用的人工假底。
6.本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：
7.一种地下矿山人工假底，包括底层和至少一个垫层，所述底层及各垫层自下而上依次设置；所述底层包括混凝土和钢筋骨架，所述混凝土用于浇筑在钢筋骨架外；所述钢筋骨架包括多个水平设置的t型钢主梁，相邻的所述t型钢主梁之间连接有t型钢次梁；所述t型钢主梁和t型钢次梁的翼缘均为水平设置，且腹板均朝上；至少一个所述垫层包括支筋和混凝土，所述支筋水平布设在混凝土内部；所述支筋与t型钢主梁之间通过竖立筋连接。
8.在上述方案中，底层的t型钢主梁与t型钢次梁交错布设，垫层中间设置支筋，并通过竖立筋连接t型主梁与支筋，使各层具备较高的抗拉性，且各层之间能更好的联结。
9.进一步地，所述t型钢主梁的两端固定连接于矿体内部。将t型钢主梁与矿体固定
连接能使人工假底更加稳定。
10.进一步地，所述t型钢主梁翼缘上开设有孔洞，所述竖立筋的一端穿过孔洞，并通过螺母固定在t型钢主梁上。通过t型钢主梁翼缘上的孔洞和螺母将竖立筋固定在t型钢主梁上，使二者的连接更加方便。
11.进一步地，所述竖立筋的另一端通过六角螺母与支筋相连。通过六角螺母将竖立筋与支筋相连接，便于将多个水平高度相同的支筋连接于竖立筋上。
12.进一步地，所述六角螺母的六个侧面上均设置有螺纹孔，所述螺纹孔用于安装支筋。通过螺纹孔连接支筋，使支筋的连接更加简便。
13.进一步地，所述t型钢主梁与t型钢次梁之间形成框架区域，所述框架区域内设置有钢筋网。在t型钢主梁与t型钢次梁之间的框架区域内设置钢筋网起到了加固抗裂的作用。
14.进一步地，所述底层和垫层的混凝土等级均不小于c25。使用等级不小于c25的混凝土是所述人工假底具备更好的支撑性能。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
16.(1)本实用新型利用不同规格型号的t型钢纵横搭接作为人工假底骨架层框架，在t 型钢主梁上安装竖立筋，并在竖立筋上安设各分层支筋。利用支筋与竖立筋的水平和竖向联结，将分层浇筑的混凝土因凝固时间差异而分界的人工假底各分层在竖向上紧密联结为整体，共同发挥悬挑支撑作用，悬挑支撑效果更好。
17.(2)本实用新型在t型钢主梁上用六角螺母安装竖立筋，在在竖立筋上利用六角螺母安设各分层支筋，使人工假底钢筋骨架的制作预制化、模块化特征明显，有利于提高施工效率。
18.综上所述，相对于传统的人工假底制作方法，本发明人工假底制作速度快，能够使人工假底各分层联结紧密，整体性好，充分发挥人工假底的整体悬挑支撑作用。
附图说明
19.图1为根据本实用新型实施例的一种地下矿山人工假钢筋骨架底正视图；
20.图2为根据本实用新型实施例的一种地下矿山人工假底钢筋骨架俯视图；
21.图3为根据本实用新型实施例的一种地下矿山人工假底正视图局部放大图；
22.图4为根据本实用新型实施例的一种地下矿山人工假底俯视图局部放大图；
23.图5为根据本实用新型实施例的六角螺母正视图；
24.图6为根据本实用新型实施例的六角螺母俯视图。
25.图中：1、t型钢主梁；2、t型钢次梁；3、六角螺母；4、竖立筋；5、六角螺母；501、孔；502、内螺纹；6、支筋。
具体实施方式
26.以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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。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。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.实施例
31.如图1-2所示，本实施例提供一种地下矿山人工假底，包括底层和至少一个垫层，所述底层及各垫层自下而上依次设置；所述底层包括混凝土和钢筋骨架，所述混凝土用于浇筑在钢筋骨架外；所述钢筋骨架包括多个水平设置的t型钢主梁1，相邻的t型钢主梁1 之间连接有t型钢次梁2；t型钢主梁1和t型钢次梁2的翼缘均为水平设置，且腹板均朝上；所述垫层包括支筋6和混凝土，支筋6水平布设在混凝土内部；所述支筋6与t型钢主梁1之间通过竖立筋4连接。进一步地，t型钢主梁1的两端固定连接于矿体内部。
32.进一步地，t型钢主梁1上开设有孔洞，竖立筋4的一端穿过孔洞，并通过六角螺母 3固定在t型钢主梁1上(如图3所示)。
33.进一步地，支筋6的另一端通过六角螺母5连接于竖立筋4上(如图4所示)。
34.进一步地，六角螺母的六个侧面上均设置有孔501，孔51内设置有内螺纹502(如图 5和图6所示)。
35.进一步地，所述底层和垫层的混凝土等级均不小于c25。
36.进一步地，本实用新型的施工过程包括：
37.(1)采场拉底。从预先开凿的穿脉开始，沿矿体走向拉底形成该矿房的人工假底制作空间。一般人工假底的制作空间为长为单个矿房长度，宽为矿体水平厚度，高约为2-3m。
38.(2)底部清理。拉底完成后，利用人工或机械将拉底后留存在底板的大块碎石及其他杂物清理干净，同时用铲运机将底部推平。
39.(3)开凿梁洞。沿矿体走向每隔一定距离在底部两侧开凿孔洞。
40.(4)架设骨架。在两侧开凿的孔洞中架设t型钢主梁1，t型钢主梁1翼缘水平、腹板朝上，t型钢主梁1采用tw 100
×
200型；t型钢主梁1架设好后，向两侧开凿的孔洞空隙中填充混凝土，在相邻t型钢主梁1的翼缘上，垂直t型钢主梁1方向纵向架设t型钢次梁2，t型钢次梁2翼缘水平、腹板朝上，t型钢次梁2采用tw 62.5
×
125型。t型钢主梁1和t型钢次梁2搭接构成人工假底骨架。
41.(5)布设竖立筋4。t型钢主梁1的翼缘上预先钻凿有孔洞，利用加工好的螺纹钢筋插入孔洞作为竖立筋4，竖立筋4高度比人工假底厚度小0.2-0.3m。在翼缘上下的螺纹钢筋上拧上六角螺母3并拧紧固定竖立筋4。
42.(6)铺设钢筋网。在t型钢主梁1与t型钢次梁2腹板分割成的矩形区域内铺设钢筋网，钢筋网边缘置于t型钢主梁1与t型钢次梁2的翼缘之上。
43.(7)分层浇筑混凝土并布设分层支筋。利用人工推车或宽度较窄的设备，在矿体水平厚度的宽度范围内分层铺设混凝土，每层混凝土厚度0.5m左右。待第一层混凝土凝固有一定强度后，在露出的竖立筋4拧上六角螺母5，六角螺母5离下层混凝土顶部 0.05-0.1m。六角螺母5六个侧面上均加工有一个带内螺纹502的孔501，将加工好的端部有螺纹的6根钢筋，分别旋进六角螺母5的各个侧面作为支筋6，然后再浇筑该层混凝土，混凝土需埋住该层支筋6。然后重复以上过程，继续在露出的竖立筋拧上六角螺母5，旋进支筋进特制螺母侧面，然后浇筑分层混凝土，直至人工假底全部完成。
44.本实施例针对在上向分层充填法在制作采场人工假底时，将人工假底在垂直厚度上分为若干层，分层浇筑混凝土而导致的各层混凝土浇筑时间上有差异，造成了人工假底各分层没有完全联结有分界，无法完全发挥人工假底的整体悬挑支撑作用的问题。
45.利用不同规格型号的t型钢纵横搭接作为人工假底骨架层框架，在t型钢主梁上用六角螺母安装竖向劲，并在竖向筋上利用六角螺母安设各分分层混凝土的支筋。利用支筋与竖立筋的水平和竖向联结，将分层浇筑的混凝土因凝固时间差异而分界的人工假底各分层在竖向上紧密联结为整体，共同发挥悬挑支撑作用，悬挑支撑效果更好。从而保证下中段回采的作业安全。
46.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。