[发明专利]一种地下矿山浅孔留矿法矿房钢筋混凝土人工假顶

说明书

本发明公开了一种地下矿山浅孔留矿法矿房钢筋混凝土人工假顶，是由纵梁(1)、横梁(2)、间板(3)组合连接构成；纵梁(1)之间相互平行且垂直于矿房走向等间距布设成一排，在相邻的两根纵梁(1)的中间且平行于矿房的走向布设横梁(2)，在相邻的两根纵梁(1)之间、横梁(2)的两侧布设间板(3)；所述的纵梁(1)的中部横跨矿体，纵梁(1)的两端部分别支撑在矿体上盘围岩、矿体下盘围岩中；所述的纵梁(1)、横梁(2)、间板(3)皆采用钢筋混凝土结构，三者通过钢筋连接成一整体承重结构。本发明采用钢筋混凝土人工假顶替代矿石顶柱，避免了矿石顶柱的留存而浪费矿石资源现象的发生，具有结构简单、安全性好、资源利用率高等优点。

技术领域

本发明属于地下采矿技术领域，具体涉及一种采用浅孔留矿法采矿的矿房人工假顶，对于矿石价值较高的地下矿山开采尤为适用。

背景技术

在地下矿山采矿方法设计中，为保证矿房内作业安全，需在矿房顶部留设一定尺寸的顶柱。如某莹石矿采用浅孔留矿法，留设顶柱长度与矿房长度相等，为40～50m；顶柱宽度与矿体厚度相等，不超过5m；顶柱厚度根据围岩的稳固情况，为3～6m。根据以上尺寸参数进行计算，矿石顶柱体积约为240～1800m³。当矿石价值较高时，该部分顶柱的留存势必造成大量宝贵资源的损失。

在实际生产中，矿石顶柱的实际作用往往会小于其设计作用，主要原因有三：①由于地质条件的复杂性以及受井下作业环境的限制，顶柱实际尺寸与设计尺寸很难相同；②采用爆破技术落矿，在一定程度上破坏顶柱的完整性和坚固性；③矿房回采结束后，无法核实留设的矿石顶柱是否已经发生破坏，不能采取针对性补救措施。

钢筋混凝土结构具有坚固、耐久、整体性好等优点，广泛应用于工程。对采用浅孔留矿法采矿的地下矿山来说，矿房跨度与矿体厚度相同，一般不超过5m，钢筋混凝土结构的强度可满足这个跨度的要求，并且比矿石顶柱具有更高的安全性。当矿石价值较高时，利用钢筋混凝土人工假顶置换出矿石顶柱资源，可为矿山企业带来更好的经济效益。

发明内容

本发明的目的就是针对现有地下矿山开采设计的矿石顶柱存在资源浪费、安全性能无法保证等问题，而提供一种安全性好、资源利用率高、施工简便、造价低廉的地下矿山浅孔留矿法矿房钢筋混凝土人工假顶。

为实现本发明的上述目的，本发明一种地下矿山浅孔留矿法矿房钢筋混凝土人工假顶采用以下技术方案：

本发明一种地下矿山浅孔留矿法矿房钢筋混凝土人工假顶，位于矿房之上，它是由纵梁、横梁、间板组合连接构成；纵梁之间相互平行且垂直于矿房走向等间距布设成一排，在相邻的两根纵梁的中间且平行于矿房的走向布设横梁，在相邻的两根纵梁之间、横梁的两侧布设间板；所述的纵梁的中部横跨矿体，纵梁的两端部分别支撑在矿体上盘围岩、矿体下盘围岩中；所述的纵梁、横梁、间板皆采用钢筋混凝土结构，三者通过钢筋连接成一整体承重结构。本发明之纵梁、横梁、间板构成钢筋混凝土人工假顶的整体承重结构，各部分结构之间又具有一定的独立性，在保证人工假顶的整体功能的前提下，尽可能避免了单个构件破坏对整体结构功能的影响。

所述的纵梁中设有纵梁纵筋、纵梁箍筋、纵梁腰筋，纵梁纵筋沿纵梁长度方向布设在纵梁内的上下部分，纵梁腰筋沿纵梁长度方向布设在纵梁内的两侧部分，纵梁箍筋绕纵梁四周布设且与纵梁纵筋、纵梁腰筋垂直。纵梁箍筋沿纵梁方向等间距设置为佳，纵梁箍筋与纵梁中最外部布设的纵梁纵筋、纵梁腰筋通过焊接或钢筋绑扎。

所述的横梁中设有横梁纵筋、横梁箍筋、横梁腰筋，横梁纵筋沿横梁长度方向布设在横梁内的上下部分，横梁腰筋沿横梁长度方向布设在横梁内的两侧部分，横梁箍筋绕横梁四周布设且与横梁纵筋、横梁腰筋垂直。横梁箍筋沿横梁方向等间距设置为佳，横梁箍筋与横梁中最外部布设的横梁纵筋、横梁腰筋通过焊接或钢筋绑扎。

所述的间板内设有间板横筋、间板纵筋，间板横筋与间板纵筋相互垂直构成网状结构。