[发明专利]自适应可复用充填挡墙及其施工方法

说明书

本发明提供一种自适应可复用充填挡墙结构，包括位于巷道内且由前至后依次设置的受力骨架、钢筋网层及滤水土工布层，所述受力骨架包括竖撑杆结构以及位于竖撑杆结构后方的横撑杆结构，所述竖撑杆结构下方设有用以将竖撑杆结构顶起固定的驱动装置。本发明设计合理，结构简单，正确地分析充填挡墙的受力状态，设计合适的挡墙结构及尺寸，可降低矿山充填成本、提高采充效率和充填质量，进而提高矿山生产的安全性。

技术领域

本发明涉及一种自适应可复用充填挡墙及其施工方法。

背景技术

随着浅埋易采矿产资源的逐渐枯竭，难采矿床、深部矿床成为未来矿产资源开采的必然。政府及公众要求矿产资源的开发保证作业人员的安全和最大限度的减少对环境的扰动。因此，不断增长的矿产资源的巨大需求，与资源开采难度和安全环保压力逐年增大之间的矛盾变得越来越突出。在此背景下，充填采矿方法因作业安全、可延缓地表沉降，可有效防止深部岩爆等工程地质灾害等原因，在生产实际中应用得越来越广泛。充填采矿工艺中，充填挡墙的构筑是充填前必须完成的一项重要工作。充填挡墙施工质量的好坏，影响着充填工程的效率和充填的质量。部分矿山因挡墙构筑不当，充填过程中经常出现过跑浆、漏砂等问题，严重的出现挡墙整体垮塌等事故，导致井下环境污染，漏沙处理困难等问题。部分矿山为了提高安全性，加大挡墙的厚度，材料消耗加大，构筑时间加长，进而导致采充作业效率低下。

目前常用挡墙有砌块挡墙、混凝土挡墙、木质挡墙和钢丝绳柔性挡墙。砌块挡墙包括红砖挡墙、混凝土预制块挡墙和空心砖挡墙等几种形式。砌块挡墙抗弯能力差，容易产生局部位移变形而导致倒塌跑浆，墙体厚大、砌块运输量大，滤水效果差。混凝土挡墙，混凝土挡墙强度高，整体性好，但需开挖地槽浇筑基础，随着浇筑高度的增加在两侧架设模板，由于混凝土存在一定的胶凝收缩，巷道壁处强度不高、封堵不严，易发生漏浆和整体倒墙事故，且养护周期较长，构筑成本高。木质挡墙是当前矿山应用较多的一种挡墙形式，它大大减轻了挡墙的重量，但在生产使用中存在如下弊病:木材消耗量大，成本高；需依据现场实际尺寸逐根加工木材，对木材质量要求高；耐冲击性能差，与巷道壁接触不严，常需在外侧设置沉淀池，由于圆木和背板用钉子及铁丝绑扎固接，回收困难，复用率低。钢丝绳柔性挡墙是近几年来发展起来的一种新式挡墙，在许多矿山得到应用与前几种挡墙形式相比，其滤水效果好，安装劳动强度低。但是，由于需要向四周围岩中锚固大量固定钢筋用的锚杆，锚杆与钢筋逐一进行焊接，因此需要将大量锚杆、尼龙布等滤水材料绑扎于钢筋网上，存在巷道壁处封堵效果差、漏浆等缺点，此外，回收利用率低。因此，正确地分析充填挡墙的受力状态，设计合适的挡墙结构及尺寸，可降低矿山充填成本、提高采充效率和充填质量，进而提高矿山生产的安全性。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种自适应可复用充填挡墙及其施工方法。

本发明是这样构成的，它包括位于巷道内且由前至后依次设置的受力骨架、钢筋网层及滤水土工布层，所述受力骨架包括竖撑杆结构以及位于竖撑杆结构后方的横撑杆结构，所述竖撑杆结构下方设有用以将竖撑杆结构顶起固定的驱动装置。

进一步的，所述竖撑杆结构包括多个沿巷道的宽度方向间隔设置的竖撑杆组，每个竖撑杆组由至少两个竖撑杆组成，相邻竖撑杆之间采用连接套连接，所述竖撑杆套入连接套内部并采用销钉贯穿连接套及竖撑杆。

进一步的，所述竖撑杆外部沿竖撑杆长度方向焊接有圆环体，所述圆环体周向设有多个通孔。

进一步的，所述横撑杆结构包括多个沿巷道高度方向间隔设置的横撑杆组，每个横撑杆组由至少两个横撑杆组成，相邻横撑杆之间也采用连接套连接，所述横撑杆套入连接套内部并采用销钉贯穿连接套及横撑杆，所述横撑杆远离连接套的一端与圆环体固定连接；其中两个横撑杆组两端分别延伸至巷道两帮的钻孔内固定。

进一步的，每个竖撑杆两端沿竖撑杆长度方向设有多个竖销钉孔。

进一步的，所述横撑杆一端设有贯穿圆孔，横撑杆另一端沿横撑杆长度方向设有多个横销钉孔。