權(quán)利要求

1.自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻，其特征在于，包括位于巷道內(nèi)且由前至后依次設(shè)置的受力骨架、鋼筋網(wǎng)層及濾水土工布層，所述受力骨架包括豎撐桿結(jié)構(gòu)以及位于豎撐桿結(jié)構(gòu)后方的橫撐桿結(jié)構(gòu)，所述豎撐桿結(jié)構(gòu)下方設(shè)有用以將豎撐桿結(jié)構(gòu)頂起固定的驅(qū)動裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻，其特征在于，所述豎撐桿結(jié)構(gòu)包括多個沿巷道的寬度方向間隔設(shè)置的豎撐桿組，每個豎撐桿組由至少兩個豎撐桿組成，相鄰豎撐桿之間采用連接套連接，所述豎撐桿套入連接套內(nèi)部并采用銷釘貫穿連接套及豎撐桿。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻，其特征在于，所述豎撐桿外部沿豎撐桿長度方向焊接有圓環(huán)體，所述圓環(huán)體周向設(shè)有多個通孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻，其特征在于，所述橫撐桿結(jié)構(gòu)包括多個沿巷道高度方向間隔設(shè)置的橫撐桿組，每個橫撐桿組由至少兩個橫撐桿組成，相鄰橫撐桿之間也采用連接套連接，所述橫撐桿套入連接套內(nèi)部并采用銷釘貫穿連接套及橫撐桿，所述橫撐桿遠(yuǎn)離連接套的一端與圓環(huán)體固定連接；其中兩個橫撐桿組兩端分別延伸至巷道兩幫的鉆孔內(nèi)固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻，其特征在于，每個豎撐桿兩端沿豎撐桿長度方向設(shè)有多個豎銷釘孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻，其特征在于，所述橫撐桿一端設(shè)有貫穿圓孔，橫撐桿另一端沿橫撐桿長度方向設(shè)有多個橫銷釘孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻，其特征在于，所述連接套沿連接套長度方向設(shè)有多個連接孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻，其特征在于，所述驅(qū)動裝置為液壓千斤頂，所述液壓千斤頂與豎撐桿結(jié)構(gòu)之間設(shè)有托盤。

9.一種利用如權(quán)利要求8所述的自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻的施工方法，其特征在于，包括步驟如下：（1）在進路填充過程中首先構(gòu)筑充填擋墻；進路回采完畢后，測量人員對需要構(gòu)建充填擋墻的位置進行放線標(biāo)記，充填作業(yè)人員對底板進行找平；（2）采用氣腿式鉆機配合直徑38~42mm的鉆頭，在巷道兩幫各鉆鑿兩個深度20~30cm深的鉆孔，第一個孔距離底板高0.4m，第二個孔距離底板高1.6m（進路腰線位置）；（3）首先沿巷道寬度方向均勻布設(shè)三個液壓千斤頂，然后安裝豎撐桿組，豎撐桿組與千斤頂之間采用托盤連接，豎撐桿與豎撐桿之間采用連接套活動連接并采用銷釘固定；（4）豎撐桿結(jié)構(gòu)安裝好以后，啟動液壓千斤頂，對豎撐桿施加預(yù)應(yīng)力，使豎撐桿完成豎向固定；（5）開始安裝橫撐桿結(jié)構(gòu)，相鄰的橫撐桿采用連接套連接并用銷釘固定，形成橫撐桿組，其中兩個橫撐桿組分別安裝在距離底板高0.4米和1.6米的位置，這兩個橫撐桿組兩端分別插入巷道的鉆孔內(nèi)固定，其余的橫撐桿組的兩端分別與位于豎撐桿上的圓環(huán)體采用銷釘固連；（6）形成充填擋墻的受力骨架安裝完成后，進行鋼筋網(wǎng)和濾水土工布的安裝，鋼筋網(wǎng)和濾水土工布以綁扎帶的方式，連接于豎撐桿的圓環(huán)體的通孔中，從而將鋼筋網(wǎng)和濾水土工布固定于充填擋墻的受力骨架后方；（7）充填擋墻安裝完成后，開始進行進路采場的充填作業(yè)，當(dāng)充填體脫水凝固達到滿足安全要求的強度時（一般2~5天），開始拆卸充填擋墻，再次啟動液壓千斤頂，對安裝時施加的豎撐桿預(yù)應(yīng)力進行釋放，繼而完成充填擋墻骨架的拆卸。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻及其施工方法。

背景技術(shù)

隨著淺埋易采礦產(chǎn)資源的逐漸枯竭，難采礦床、深部礦床成為未來礦產(chǎn)資源開采的必然。政府及公眾要求礦產(chǎn)資源的開發(fā)保證作業(yè)人員的安全和最大限度的減少對環(huán)境的擾動。因此，不斷增長的礦產(chǎn)資源的巨大需求，與資源開采難度和安全環(huán)保壓力逐年增大之間的矛盾變得越來越突出。在此背景下，充填采礦方法因作業(yè)安全、可延緩地表沉降，可有效防止深部巖爆等工程地質(zhì)災(zāi)害等原因，在生產(chǎn)實際中應(yīng)用得越來越廣泛。充填采礦工藝中，充填擋墻的構(gòu)筑是充填前必須完成的一項重要工作。充填擋墻施工質(zhì)量的好壞，影響著充填工程的效率和充填的質(zhì)量。部分礦山因擋墻構(gòu)筑不當(dāng)，充填過程中經(jīng)常出現(xiàn)過跑漿、漏砂等問題，嚴(yán)重的出現(xiàn)擋墻整體垮塌等事故，導(dǎo)致井下環(huán)境污染，漏沙處理困難等問題。部分礦山為了提高安全性，加大擋墻的厚度，材料消耗加大，構(gòu)筑時間加長，進而導(dǎo)致采充作業(yè)效率低下。

目前常用擋墻有砌塊擋墻、混凝土擋墻、木質(zhì)擋墻和鋼絲繩柔性擋墻。砌塊擋墻包括紅磚擋墻、混凝土預(yù)制塊擋墻和空心磚擋墻等幾種形式。砌塊擋墻抗彎能力差，容易產(chǎn)生局部位移變形而導(dǎo)致倒塌跑漿，墻體厚大、砌塊運輸量大，濾水效果差?；炷翐鯄?，混凝土擋墻強度高，整體性好，但需開挖地槽澆筑基礎(chǔ)，隨著澆筑高度的增加在兩側(cè)架設(shè)模板，由于混凝土存在一定的膠凝收縮，巷道壁處強度不高、封堵不嚴(yán)，易發(fā)生漏漿和整體倒墻事故，且養(yǎng)護周期較長，構(gòu)筑成本高。木質(zhì)擋墻是當(dāng)前礦山應(yīng)用較多的一種擋墻形式，它大大減輕了擋墻的重量，但在生產(chǎn)使用中存在如下弊病:木材消耗量大，成本高；需依據(jù)現(xiàn)場實際尺寸逐根加工木材，對木材質(zhì)量要求高；耐沖擊性能差，與巷道壁接觸不嚴(yán)，常需在外側(cè)設(shè)置沉淀池，由于圓木和背板用釘子及鐵絲綁扎固接，回收困難，復(fù)用率低。鋼絲繩柔性擋墻是近幾年來發(fā)展起來的一種新式擋墻，在許多礦山得到應(yīng)用與前幾種擋墻形式相比，其濾水效果好，安裝勞動強度低。但是，由于需要向四周圍巖中錨固大量固定鋼筋用的錨桿，錨桿與鋼筋逐一進行焊接，因此需要將大量錨桿、尼龍布等濾水材料綁扎于鋼筋網(wǎng)上，存在巷道壁處封堵效果差、漏漿等缺點，此外，回收利用率低。因此，正確地分析充填擋墻的受力狀態(tài)，設(shè)計合適的擋墻結(jié)構(gòu)及尺寸，可降低礦山充填成本、提高采充效率和充填質(zhì)量，進而提高礦山生產(chǎn)的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻及其施工方法。

本發(fā)明是這樣構(gòu)成的，它包括位于巷道內(nèi)且由前至后依次設(shè)置的受力骨架、鋼筋網(wǎng)層及濾水土工布層，所述受力骨架包括豎撐桿結(jié)構(gòu)以及位于豎撐桿結(jié)構(gòu)后方的橫撐桿結(jié)構(gòu)，所述豎撐桿結(jié)構(gòu)下方設(shè)有用以將豎撐桿結(jié)構(gòu)頂起固定的驅(qū)動裝置。

進一步的，所述豎撐桿結(jié)構(gòu)包括多個沿巷道的寬度方向間隔設(shè)置的豎撐桿組，每個豎撐桿組由至少兩個豎撐桿組成，相鄰豎撐桿之間采用連接套連接，所述豎撐桿套入連接套內(nèi)部并采用銷釘貫穿連接套及豎撐桿。

進一步的，所述豎撐桿外部沿豎撐桿長度方向焊接有圓環(huán)體，所述圓環(huán)體周向設(shè)有多個通孔。

進一步的，所述橫撐桿結(jié)構(gòu)包括多個沿巷道高度方向間隔設(shè)置的橫撐桿組，每個橫撐桿組由至少兩個橫撐桿組成，相鄰橫撐桿之間也采用連接套連接，所述橫撐桿套入連接套內(nèi)部并采用銷釘貫穿連接套及橫撐桿，所述橫撐桿遠(yuǎn)離連接套的一端與圓環(huán)體固定連接；其中兩個橫撐桿組兩端分別延伸至巷道兩幫的鉆孔內(nèi)固定。

進一步的，每個豎撐桿兩端沿豎撐桿長度方向設(shè)有多個豎銷釘孔。

進一步的，所述橫撐桿一端設(shè)有貫穿圓孔，橫撐桿另一端沿橫撐桿長度方向設(shè)有多個橫銷釘孔。

進一步的，所述連接套沿連接套長度方向設(shè)有多個連接孔。

進一步的，所述驅(qū)動裝置為液壓千斤頂，所述液壓千斤頂與豎撐桿結(jié)構(gòu)之間設(shè)有托盤。

進一步的，一種自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻的施工方法，包括步驟如下：（1）在進路填充過程中首先構(gòu)筑充填擋墻；進路回采完畢后，測量人員對需要構(gòu)建充填擋墻的位置進行放線標(biāo)記，充填作業(yè)人員對底板進行找平；（2）采用氣腿式鉆機配合直徑38~42mm的鉆頭，在巷道兩幫各鉆鑿兩個深度20~30cm深的鉆孔，第一個孔距離底板高0.4m，第二個孔距離底板高1.6m（進路腰線位置）；（3）首先沿巷道寬度方向均勻布設(shè)三個液壓千斤頂，然后安裝豎撐桿組，豎撐桿組與千斤頂之間采用托盤連接，豎撐桿與豎撐桿之間采用連接套活動連接并采用銷釘固定；（4）豎撐桿結(jié)構(gòu)安裝好以后，啟動液壓千斤頂，對豎撐桿施加預(yù)應(yīng)力，使豎撐桿完成豎向固定；（5）開始安裝橫撐桿結(jié)構(gòu)，相鄰的橫撐桿采用連接套連接并用銷釘固定，形成橫撐桿組，其中兩個橫撐桿組分別安裝在距離底板高0.4米和1.6米的位置，這兩個橫撐桿組兩端分別插入巷道的鉆孔內(nèi)固定，其余的橫撐桿組的兩端分別與位于豎撐桿上的圓環(huán)體采用銷釘固連；（6）形成充填擋墻的受力骨架安裝完成后，進行鋼筋網(wǎng)和濾水土工布的安裝，鋼筋網(wǎng)和濾水土工布以綁扎帶的方式，連接于豎撐桿的圓環(huán)體的通孔中，從而將鋼筋網(wǎng)和濾水土工布固定于充填擋墻的受力骨架后方；（7）充填擋墻安裝完成后，開始進行進路采場的充填作業(yè)，當(dāng)充填體脫水凝固達到滿足安全要求的強度時（一般2~5天），開始拆卸充填擋墻，再次啟動液壓千斤頂，對安裝時施加的豎撐桿預(yù)應(yīng)力進行釋放，繼而完成充填擋墻骨架的拆卸。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明設(shè)計合理，構(gòu)造簡單，正確地分析充填擋墻的受力狀態(tài)，設(shè)計合適的擋墻結(jié)構(gòu)及尺寸，可降低礦山充填成本、提高采充效率和充填質(zhì)量，進而提高礦山生產(chǎn)的安全性；

施工時依次安裝豎撐桿結(jié)構(gòu)、橫撐桿結(jié)構(gòu)、鋼筋網(wǎng)層和濾水土工布層，充填擋墻安裝完成后，開始進行進路采場的充填作業(yè)，當(dāng)充填體脫水凝固達到滿足安全要求的強度時（一般2~5天），開始拆卸充填擋墻，對安裝時施加的豎撐桿預(yù)應(yīng)力進行釋放，繼而完成充填擋墻骨架的拆卸。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例豎撐桿結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例豎撐桿組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例橫撐桿結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例橫撐桿組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例連接套結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-受力骨架，11-豎撐桿結(jié)構(gòu)，110-豎撐桿，111-豎銷釘孔，112-圓環(huán)體，1121-通孔，12-橫撐桿結(jié)構(gòu)，120-橫撐桿，121-貫穿圓孔，122-橫銷釘孔，2-連接套，21-連接孔，3-液壓千斤頂，4-托盤，5-鋼筋網(wǎng)層，6-巷道，7-進路。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細(xì)的說明。

實施例：如圖1~6所示，提供一種自適應(yīng)可復(fù)用充填擋墻結(jié)構(gòu)，包括位于巷道內(nèi)且由前至后依次設(shè)置的受力骨架1、鋼筋網(wǎng)層5及濾水土工布層，所述受力骨架1包括豎撐桿結(jié)構(gòu)11以及位于豎撐桿結(jié)構(gòu)后方的橫撐桿結(jié)構(gòu)12，所述豎撐桿結(jié)構(gòu)下方設(shè)有用以將豎撐桿結(jié)構(gòu)頂起固定的驅(qū)動裝置。

在本實施例中，所述豎撐桿結(jié)構(gòu)11包括多個沿巷道的寬度方向間隔設(shè)置的豎撐桿組，每個豎撐桿組由至少兩個豎撐桿110組成，相鄰豎撐桿之間采用連接套2連接，所述豎撐桿套入連接套內(nèi)部并采用銷釘貫穿連接套及豎撐桿。

上述的豎撐桿外部沿豎撐桿長度方向焊接有圓環(huán)體112，所述圓環(huán)體周向均勻設(shè)有多個通孔1121，用以方便連接鋼筋網(wǎng)層和濾水土工布層。

上述的豎撐桿110兩端沿豎撐桿長度方向設(shè)有多個豎銷釘孔111，用以配合連接套的連接孔使用，以利于銷釘穿設(shè)固定。

在本實施例中，鋼筋網(wǎng)層的最優(yōu)網(wǎng)度為2.0cm，濾水土工布層設(shè)于充填擋墻最內(nèi)層。

在本實施例中，所述橫撐桿結(jié)構(gòu)12包括多個沿巷道高度方向間隔設(shè)置的橫撐桿組，每個橫撐桿組由至少兩個橫撐桿121組成，相鄰橫撐桿之間也采用連接套2連接，所述橫撐桿套入連接套內(nèi)部并采用銷釘貫穿連接套及橫撐桿，所述橫撐桿遠(yuǎn)離連接套的一端與圓環(huán)體112固定連接；

其中兩個橫撐桿組兩端分別延伸至巷道兩幫的鉆孔內(nèi)固定；在巷道兩幫各鉆鑿兩個深度20~30cm深的鉆孔，第一個孔距離底板高0.4m，第二個孔距離底板高1.6m（進路7腰線位置），兩個橫撐桿組的兩端分別插入鉆孔內(nèi)形成固定約束；其它的橫向桿組之間按高度間距40cm均勻布置。

上述的橫撐桿120一端設(shè)有貫穿圓孔121，橫撐桿另一端沿橫撐桿長度方向設(shè)有多個橫銷釘孔122，用以配合連接套的連接孔使用，以利于銷釘穿設(shè)固定。

上述的連接套2沿連接套長度方向設(shè)有多個連接孔21，用以銷釘穿設(shè)。

在本實施例中，所述驅(qū)動裝置為液壓千斤頂3，所述液壓千斤頂與豎撐桿結(jié)構(gòu)之間設(shè)有托盤4。

在本實施例中，施工時，在進路填充過程中首先構(gòu)筑充填擋墻；進路回采完畢后，測量人員對需要構(gòu)建充填擋墻的位置進行放線標(biāo)記，充填作業(yè)人員對底板進行找平；采用氣腿式鉆機配合直徑38~42mm的鉆頭，在巷道兩幫各鉆鑿兩個深度20~30cm深的鉆孔，第一個孔距離底板高0.4m，第二個孔距離底板高1.6m（進路腰線位置）；首先沿巷道寬度方向均勻布設(shè)三個液壓千斤頂，然后安裝豎撐桿組，豎撐桿組與千斤頂之間采用托盤連接，豎撐桿與豎撐桿之間采用連接套活動連接并采用銷釘固定；豎撐桿結(jié)構(gòu)安裝好以后，啟動液壓千斤頂，對豎撐桿施加預(yù)應(yīng)力，使豎撐桿完成豎向固定；開始安裝橫撐桿結(jié)構(gòu)，相鄰的橫撐桿采用連接套連接并用銷釘固定，形成橫撐桿組，其中兩個橫撐桿組分別安裝在距離底板高0.4米和1.6米的位置，這兩個橫撐桿組兩端分別插入巷道的鉆孔內(nèi)固定，其余的橫撐桿組的兩端分別與位于豎撐桿上的圓環(huán)體采用銷釘固連；形成充填擋墻的受力骨架安裝完成后，進行鋼筋網(wǎng)和濾水土工布的安裝，鋼筋網(wǎng)和濾水土工布以綁扎帶的方式，連接于豎撐桿的圓環(huán)體的通孔中，從而將鋼筋網(wǎng)和濾水土工布固定于充填擋墻的受力骨架后方；充填擋墻安裝完成后，開始進行進路采場的充填作業(yè)，當(dāng)充填體脫水凝固達到滿足安全要求的強度時（一般2~5天），開始拆卸充填擋墻，再次啟動液壓千斤頂，對安裝時施加的豎撐桿預(yù)應(yīng)力進行釋放，繼而完成充填擋墻骨架的拆卸。

上述本發(fā)明所公開的任一技術(shù)方案除另有聲明外，如果其公開了數(shù)值范圍，那么公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解：優(yōu)選的數(shù)值范圍僅僅是諸多可實施的數(shù)值中技術(shù)效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法窮舉，所以本發(fā)明才公開部分?jǐn)?shù)值以舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并且，上述列舉的數(shù)值不應(yīng)構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造保護范圍的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等詞語來限定零部件的話，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉：“第一”、“第二”的使用僅僅是為了便于描述上對零部件進行區(qū)別如沒有另行聲明外，上述詞語并沒有特殊的含義。

同時，上述本發(fā)明如果公開或涉及了互相固定連接的零部件或結(jié)構(gòu)件，那么，除另有聲明外，固定連接可以理解為：能夠拆卸地固定連接（例如使用螺栓或螺釘連接），也可以理解為：不可拆卸的固定連接（例如鉚接、焊接），當(dāng)然，互相固定連接也可以為一體式結(jié)構(gòu)（例如使用鑄造工藝一體成形制造出來）所取代（明顯無法采用一體成形工藝除外）。

另外，上述本發(fā)明公開的任一技術(shù)方案中所應(yīng)用的用于表示位置關(guān)系或形狀的術(shù)語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或形狀。

本發(fā)明提供的任一部件既可以是由多個單獨的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨部件。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。

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