[发明专利]在建溜破系统抗岩石冲击的封堵结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属矿山开拓领域，特别涉及一种在建溜破系统抗岩石冲击的封堵结构及其施工方法。

背景技术

溜破系统建设是金属矿山重要的开拓工程，溜破系统是金属矿山生产中矿石运输的重要通道，也是储存和转运矿石的咽喉要道。相比煤矿，金属矿山采用溜破系统放矿具有节省转运设备、不用提升、生产管理方便、生产能力大等特点。在整个金属矿山的建设过程中溜破系统的建设时间长、难度大，而且隐含着大量施工事故风险。为了加快溜破系统的施工进度，往往上、下水平的溜槽及矿仓需要同时施工，这样一来，上一个水平的溜槽及矿仓施工过程中产生的岩石可能会落入下一水平的溜槽及矿仓，从而威肋到下一水平的安全掘进，因此必须在上、下水平的溜槽及矿仓的连接处设法一道抵抗岩石冲击的封堵结构。该封堵结构必须能抵抗上水平岩石的动力冲击，因此该封堵结构应该具有一定的抗岩石瞬时的冲击性，同时该封堵结构应具有一定的抗岩石静压的能力。

现有技术大多直接采用混凝土墙作为上、下水平的封堵结构，然而实践发现这种混凝土墙不能长期抵抗岩石的冲击，往往使用一段时间后，混凝土墙便发生破裂，为了保证下水平的安全施工必须对破裂混凝土墙进行修补，否则上水平的岩石会落入下水平的溜槽及矿仓中，严重威胁到下水平溜槽及矿仓的施工安全。在溜破系统建设过程中混凝土墙封堵结构要进行多次修补甚至要多次重建。这样一来，不仅存在大量未知安全隐患（不明确知道混凝土封堵结构何是时破裂），而且会在大大地耽搁了施工工期。设计一种能长期抗岩石瞬时的冲击性，岩石静压的作用封堵结构，对于金属矿山的建设具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种安全可靠、实用高效、使用寿命长的在建溜破系统抗岩石冲击的封堵结构，并提供一种在建溜破系统抗岩石冲击的封堵结构的施工方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种在建溜破系统抗岩石冲击的封堵结构，包括工字钢架、钢板，所述工字钢架竖直固定在硐室内，工字钢架靠近下水平溜槽的一侧设有砌体封堵墙，工字钢架靠近上水平溜槽的另一侧设有竖直的钢板，所述钢板靠近工字钢架一侧设有枕木，枕木上设有多个空穴，所述钢板与工字钢架之间设有多个弹簧，弹簧的一端固接在工字钢架上，弹簧的另一端穿过枕木的空穴固定在钢板上，每个弹簧外均套有钢套管，钢套管的一端固接在工字钢架上，另一端穿设于枕木的空穴内且与钢板之间留有空隙，所述枕木与砌体封堵墙之间的空间内填充有破碎矸石，形成破碎矸石充填层。

上述在建溜破系统抗岩石冲击的封堵结构中，所述硐室的顶板、底板及两帮上均匀设有若干岩窝，工字钢架包括若干根水平工字钢和若干根竖直工字钢，所有的水平工字钢位于同一垂直平面内且相互平行，所有的竖直工字钢位于同一垂直平面内且相互平行，所述水平工字钢焊接在竖直工字钢靠钢板侧，水平工字钢的两端分别插入硐室两帮的岩窝中，竖直工字钢的两端分别插入硐室顶板和底板的岩窝中。

上述在建溜破系统抗岩石冲击的封堵结构中，所述硐室的顶板和底板上的岩窝与两帮的岩窝分别处于前后两个垂直平面内，并且布置在底板、顶板的所有岩窝的位置与布置在两帮的所有岩窝的位置错开一个工字钢高度。

上述在建溜破系统抗岩石冲击的封堵结构中，所述砌体封堵墙内设有若干压力传感器。

上述在建溜破系统抗岩石冲击的封堵结构中，所述的多个弹簧从上而下依次横向布置在钢板与工字钢架之间。

上述在建溜破系统抗岩石冲击的封堵结构中，所述钢板的尺寸与硐室断面尺寸相同。

一种在建溜破系统抗岩石冲击的封堵结构的施工方法，步骤如下：

（1）安装工字钢架：在上水平的溜槽、下水平的溜槽之间的硐室内竖直设置工字钢架；

（2）安装钢板和枕木：用一块与硐室断面等尺寸的钢板封闭硐室断面，在钢板靠近工字钢架一侧设置枕木，枕木上开设多个空穴；

（3）安装弹簧和钢套管：在钢板与工字钢架之间设置多个弹簧，每个弹簧外包裹钢套管，用螺栓将每个弹簧的两端分别与钢板、工字钢架连接起来，钢套管的一端固定在工字钢架上，钢管的另一端穿设于枕木的空穴内且与钢板之间预留空隙；

（4）设置砌体封堵墙和破碎矸石充填层：在工字钢架的外侧砌成砌体封堵墙，在砌体封堵墙内设置多个压力传感器，用破碎矸石充填砌体封堵墙与枕木之间的空间，形成破碎矸石充填层。