井下可重复回收的柔性充填挡墙及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种井下可重复回收的柔性充填挡墙及其施工方法，用于充填区域的封堵；包括骨架层、铺设于骨架层的靠近充填区域的一侧的网状层、铺设于网状层的靠近充填区域的一侧的土工布层、以及用于充填体脱水的滤水管；骨架层的底端设置有底板，骨架层与底板可拆卸连接，骨架层远离充填区域的一侧设置有用于支撑骨架层的支撑组件；滤水管具有设置于充填区域的第一端、以及依次穿过土工布层、网状层与骨架层的第二端。通过上述方式，本发明专利技术将废旧的钢材、钢筋及滤布等彼此焊接组合成挡墙，具有可重复利用、操作简单、材料成本低、安全稳定、以及应用范围广等优点，能够提高井下充填作业的速度。作业的速度。作业的速度。

【技术实现步骤摘要】
井下可重复回收的柔性充填挡墙及其施工方法


[0001]本专利技术涉及地下矿山充填采矿
，特别是涉及一种井下可重复回收的柔性充填挡墙及其施工方法。

技术介绍

[0002]充填采矿法作为一种绿色环保且可持续发展的采矿方法，得到越来越多的应用。但是，采用这种采矿法，对于充填挡墙的稳定性有着很高的要求。充填挡墙用于将采空区与其相通的井巷隔离以防止充填料的外泄，同时充填挡墙还要承受充填料凝固之前施加的侧向静压力。目前，国内外常用的充填挡墙主要包括以下几种类型：混凝土充填挡墙、砖混结构充填墙、钢筋网挡墙、木结构挡墙以及组合挡墙等。但是，传统挡墙砌筑工程量大，抗弯能力差，容易产生局部位移而变形开裂甚至倒塌，进而导致跑浆或漏浆事故的发生。而且，这几种类型的充填挡墙都具有各自的优缺点：混凝土密闭墙的强度高、防渗性能好，但是需要拆除揭露充填体时困难；砖混结构密闭墙的强度和防渗性能中等，但需要拆除揭露充填体时较为容易；木结构密闭墙的成本低、构筑及拆除容易，但强度和防渗性能较差。
[0003]现有技术提供了一种柔性可回收挡墙及其施工方法，由靠巷道帮壁布置的外框架、内框架、以及第一锚杆构成的外部骨架层；外框架包括靠巷道顶板壁体布置的顶板钢梁、靠巷道左右壁体和底板布置的侧帮钢梁；顶板钢梁、侧帮钢梁、横钢梁和纵钢梁的两端分别对应地与第一锚杆的一端固定连接，第一锚杆的另一端分别对应地固定在巷道顶板、巷道左右壁体和巷道底板上，由此构成所述外部骨架层；以及中间挡板层和内部滤布层。这种挡墙的结构稳固、抗压能力强，但是其依托于巷道的内壁安装外框架，导致适用范围有限，实用性不强。
[0004]现有技术还提供了一种装配式可复用柔性充填挡墙，包括骨架结构、挡板以及滤布，骨架结构包括第一锚杆、第二锚杆、立柱与横钢杆。第一锚杆呈上下间隔横向分布，并锚固于巷道左壁体中和巷道右壁体中；多个第二锚杆沿竖直方向设置且其上端锚固于巷道顶壁体中；多个立柱呈竖向布置且下端插入巷道底板中，立柱的上端一一对应地与多个第二锚杆的下端可拆卸固定，位于最左端和最右端的立柱分别相应地与第一锚杆可拆卸固定；每一个横钢杆横向设置且可拆卸固定在多个立柱上；多个挡板可拆卸地铺设固定在骨架结构上形成挡板墙；滤布铺设在挡板墙的墙面上且朝向待充填侧。这种挡墙的滤水效果好、抗压强度大，但是该柔性挡墙在实际安装及拆除过程中，工序复杂且耗时较多。
[0005]因此，设计一种结构简单、方便拆装、可重复利用、应用范围广的井下可重复回收的柔性充填挡墙及其施工方法就很有必要。

技术实现思路

[0006]为了克服上述问题，本专利技术提供了一种井下可重复回收的柔性充填挡墙及其施工方法，通过将废旧的钢材、钢筋及滤布等彼此焊接组合成挡墙，并采用锚杆插接的方式将挡墙与巷道的内壁连接，具有可重复利用、操作简单、材料成本低、安全稳定、以及应用范围广
等优点，能够提高井下充填作业的速度。
[0007]为实现上述的目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种井下可重复回收的柔性充填挡墙，用于充填区域的封堵；包括骨架层、铺设于所述骨架层的靠近充填区域的一侧的网状层、铺设于所述网状层的靠近充填区域的一侧的土工布层、以及用于充填体脱水的滤水管；
[0009]所述骨架层的底端设置有底板，所述骨架层与所述底板可拆卸连接，所述骨架层远离充填区域的一侧设置有用于支撑所述骨架层的支撑组件；
[0010]所述骨架层包括彼此呈十字交叉状连接的若干立柱与若干横撑，所述若干立柱与若干横撑的外端均与巷道内壁插接；
[0011]所述滤水管具有设置于充填区域的第一端、以及依次穿过所述土工布层、网状层与骨架层的第二端。
[0012]进一步的，所述立柱包括沿竖直方向设置的圆钢、以及设置于所述圆钢的顶端的第一锚杆，所述圆钢的底端与设置于所述底板上的插孔插接，所述第一锚杆与所述圆钢的轴线重合；
[0013]所述横撑包括沿水平方向设置的第一工字钢、以及分设于所述第一工字钢的两端的第二锚杆，所述第二锚杆与所述第一工字钢的轴线重合，所述第二锚杆的外端与巷道围岩插接。
[0014]进一步的，所述网状层包括彼此连接成网状结构的若干钢筋，所述网状层与所述骨架层的连接方式包括但不限于为捆扎或焊接。
[0015]进一步的，所述土工布层呈复合结构设置，并包括至少一层土工布；所述土工布层的边长大于所述网状层的边长，以将所述土工布层的边角与巷道内壁连接。
[0016]进一步的，所述土工布层的边沿处沿周向设置有密封结构，以防止充填料浆渗漏。
[0017]进一步的，所述滤水管包括具有若干开孔的导水软管、以及包覆于所述导水软管的外周壁的若干层土工布；所述滤水管的第一端高于其第二端，并固定于联巷内，所述滤水管的第二端与柔性充填挡墙捆扎，并位于柔性充填挡墙的远离充填区域的一侧。
[0018]进一步的，所述支撑组件包括若干沿倾斜方向设置的第二工字钢，若干所述第二工字钢并排设置，所述第二工字钢的顶端与所述骨架层的远离充填区域的一侧抵接，其底端与所述底板连接。
[0019]进一步的，所述第二工字钢的底端设置有供第三锚杆穿过的安装孔，所述第三锚杆依次穿过所述第二工字钢与所述底板，以将所述第二工字钢与所述底板连接。
[0020]一种井下可重复回收的柔性充填挡墙的施工方法，采用所述的井下可重复回收的柔性充填挡墙，包括以下步骤：
[0021]S1、选择柔性充填挡墙的安装位置，并对进路墙体的下部向下清基至0.3m；
[0022]S2、将立柱沿竖直方向放置，并将其底端与底板插接，将其顶端与巷道顶壁插接；将横撑沿水平方向放置，并将其两端与巷道的左右两侧壁插接；随后，将所述立柱与所述横撑的连接处焊接；
[0023]S3、将网状层铺设于骨架层的靠近充填区域的一侧，并通过捆扎或焊接与所述骨架层连接；
[0024]S4、将土工布层铺设于所述网状层的靠近充填区域的一侧，并将土工布层的边角
通过紧固件与巷道侧壁连接；随后，对土工布层的边沿处喷射水泥砂浆，以将土工布层与巷道周壁的连接处密封；
[0025]S5、将导水软管的外周壁套设土工布；随后，将导水软管的一端固定于靠近采场顶的联巷内，并将其另一端穿过柔性充填挡墙；
[0026]S6、将若干第二工字钢依次排开，并将第二工字钢的一端抵接于所述骨架层的远离充填区域的一侧的中间位置处，并将其另一端通过第三锚杆与底板连接；
[0027]S7、完成充填准备工作，并对采场进行充填。
[0028]进一步的，在步骤S7中，当采场的充填能力较大时，采用多次间歇式填充法，每次充填高度不大于1m，并在充填体初步凝结后进行下一次充填，多次充填后直至总充填体的顶端面高于柔性充填挡墙的顶端面0.3m～0.5m。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]1.本专利技术的井下可重复回收的柔性充填挡墙，通过将挡墙设置成层叠式结构，并包括骨架层、网状层以及土工布层。骨架层作为挡墙的支撑结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井下可重复回收的柔性充填挡墙，用于充填区域的封堵；其特征在于，包括骨架层(10)、铺设于所述骨架层(10)的靠近充填区域的一侧的网状层(20)、铺设于所述网状层(20)的靠近充填区域的一侧的土工布层(30)、以及用于充填体脱水的滤水管(50)；所述骨架层(10)的底端设置有底板(13)，所述骨架层(10)与所述底板(13)可拆卸连接，所述骨架层(10)远离充填区域的一侧设置有用于支撑所述骨架层(10)的支撑组件；所述骨架层(10)包括彼此呈十字交叉状连接的若干立柱(12)与若干横撑(11)，所述若干立柱(12)与若干横撑(11)的外端均与巷道内壁插接；所述滤水管(50)具有设置于充填区域的第一端、以及依次穿过所述土工布层(30)、网状层(20)与骨架层(10)的第二端。2.根据权利要求1所述的井下可重复回收的柔性充填挡墙，其特征在于，所述立柱(12)包括沿竖直方向设置的圆钢(121)、以及设置于所述圆钢(121)的顶端的第一锚杆(122)，所述圆钢(121)的底端与设置于所述底板(13)上的插孔插接，所述第一锚杆(122)与所述圆钢(121)的轴线重合；所述横撑(11)包括沿水平方向设置的第一工字钢(111)、以及分设于所述第一工字钢(111)的两端的第二锚杆(112)，所述第二锚杆(112)与所述第一工字钢(111)的轴线重合，所述第二锚杆(112)的外端与巷道围岩插接。3.根据权利要求1所述的井下可重复回收的柔性充填挡墙，其特征在于，所述网状层(20)包括彼此连接成网状结构的若干钢筋，所述网状层(20)与所述骨架层(10)的连接方式包括但不限于为捆扎或焊接。4.根据权利要求1所述的井下可重复回收的柔性充填挡墙，其特征在于，所述土工布层(30)呈复合结构设置，并包括至少一层土工布；所述土工布层(30)的边长大于所述网状层(20)的边长，以将所述土工布层(30)的边角与巷道内壁连接。5.根据权利要求4所述的井下可重复回收的柔性充填挡墙，其特征在于，所述土工布层(30)的边沿处沿周向设置有密封结构，以防止充填料浆渗漏。6.根据权利要求1所述的井下可重复回收的柔性充填挡墙，其特征在于，所述滤水管(50)包括具有若干开孔的导水软管、以及包覆于所述导水软管的外周壁的若干层土工布；所述滤水管(50)的第一端高于其第二端，并固定于联巷内，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟军，陈敏，王飞飞，欧任泽，林卫星，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：