一种可循环利用的钢结构充填挡墙技术领域:
本发明涉及地下矿产开采中对采空区进行充填技术,尤其涉及一种可循环利用的钢结
构充填挡墙。
背景技术:
充填法的优点是适应性强,矿石回采率高,贫化率低,作业较安全,能充分利用尾砂,减
少废物排放,保护地表环境等诸多优点。设置充填挡墙是在进行采空区充填前一项十分重
要的工作,充填挡墙的作用主要有两个:首先是对采空区起到密闭隔离作用,防止充填尾砂
浆外溢;其次是滤水功能,滤水效果的好坏将直接影响到后期充填体的养护时间和质量。随
着采矿技术的不断发展,充填法的应用在国内矿山开采所占的比重日益增加,尾砂充填工
艺的不断应用,对充填挡墙又提出了更高的要求。
目前部分矿山采场全尾砂胶结充填的充填体自立高度在80~100m以上,其充填挡
墙既要满足有较高的支撑能力,同时也要有较好的滤水条件和施工简便,经济合理的要求。
国内大部分矿山普遍采用的挡墙形式有木质挡墙、混凝土挡墙、砖结构挡墙等,木质挡墙的
强度小,充填时失效的可能性很大。混凝土挡墙成本高、施工和养护时间长。砖结构挡墙运
输量大、劳动强度高。也有采用液压结构挡墙的,但是此挡墙要求条件苛刻,设备维护困难。
综上述,现有挡墙都存在施工复杂,需要重复施工,成本居高不下等技术问题。
发明内容:
为了弥补现有技术问题的不足,本发明的目的是提供一种可循环利用的钢结构充填挡
墙,适用于高浓度尾砂胶结充填,结构简单,施工方便,支撑强度高,安全性能高,挡砂和滤
水效果好,可拆卸重复使用,综合成本低廉。
本发明的技术方案如下:
可循环利用的钢结构充填挡墙,其特征在于,包括若干墙体固定圆钢、工字钢结构墙、
网片、滤水布依次叠加在一起构成的复合墙体,复合墙体安装于采空区与巷道之间,复合墙
体背面设有工字钢支撑及若干支撑固定圆钢固定,所述复合墙体固定圆钢间隔设置在复合
墙体外周,复合墙体固定圆钢末端锚入围岩固定,所述的支撑固定圆钢锚入巷道底部,复合
墙体与巷道之间设有喷浆封堵密封。
所述的可循环利用的钢结构充填挡墙,其特征在于,所述的工字钢结构墙包括间
隔设置的墙板,墙板之间自上至下间隔设置有工字钢,工字钢按照纵横向间距为0.8m*0.8m
布置,墙板四周设置工字钢框架,工字钢结构墙采用的工字钢与工字钢支撑均采用I20a工
字钢。
所述的可循环利用的钢结构充填挡墙,其特征在于,所述的工字钢支撑由两根斜
支的工字钢和底部一根横着铺于底板的工字钢组成。
所述的可循环利用的钢结构充填挡墙,其特征在于,所述的若干支撑固定圆钢锚
入巷道地面上,若干支撑圆钢与工字钢支撑焊接成组合支撑机构。
所述的可循环利用的钢结构充填挡墙,其特征在于,所述的滤水布为土工布,双层
布置。
所述的可循环利用的钢结构充填挡墙,其特征在于,所述的网片为规格为 ∅6*
30mm*30mm网片。
所述的可循环利用的钢结构充填挡墙,其特征在于,所述的复合墙体封闭时在离
巷道底板第二道横梁处预留一个800*800mm的预留口,装滤水管后用钢丝网封闭。
所述的可循环利用的钢结构充填挡墙,其特征在于,所述的工字钢结构墙内侧周
边用扁铁加膨胀螺丝钉住土工布至岩壁内。
所述的可循环利用的钢结构充填挡墙,其特征在于,所述的巷道壁与挡墙接触的
内外周边用快硬水泥喷浆密封,厚度为150mm~180mm。
本发明的优点是:
本发明结构设计新颖合理,可循环利用充填挡墙充填初期滤水能力是混凝土挡墙的8~
10倍,可以充分保证充填体的整体性和强度;
2、本发明施工周期只有4天,同时混凝土挡墙的施工周期在28天,该挡墙施工时间可以
缩短24天左右。
3、本发明可以满足采场充填时对挡墙的强度要求,受力合理,挡浆效果好,施工简
单迅速,滤水效果好,材料可循环利用,综合成本低等特点。
附图说明:
图1为本发明的结构示意图。
图2 为本发明正面图。
附图标记:1、支撑固定圆钢;2、工字钢支撑;3、工字钢结构墙;4、复合墙体固定圆
钢;5、网片;6、滤水布;7、滤水管;A、采空区;B、巷道。
具体实施方式:
参见附图:
可循环利用的钢结构充填挡墙,包括若干墙体固定圆钢4、工字钢结构墙3、网片5、滤水
布6依次叠加在一起构成的复合墙体,复合墙体安装于采空区A与巷道B之间,复合墙体背面
设有工字钢支撑2及若干支撑固定圆钢1固定,复合墙体4固定圆钢间隔设置在复合墙体外
周,复合墙体固定圆钢4末端锚入围岩固定,支撑固定圆钢1锚入巷道B底部,复合墙体与巷
道B之间设有喷浆封堵密封。
工字钢结构墙3包括间隔设置的墙板,墙板之间自上至下间隔设置有工字钢,工字
钢按照纵横向间距为0.8m*0.8m布置,墙板四周设置工字钢框架,工字钢结构墙采用的工字
钢与工字钢支撑2均采用I20a工字钢。
工字钢支撑2由两根斜支的工字钢和底部一根横着铺于底板的工字钢组成。
若干支撑固定圆钢1锚入巷道地面上,若干支撑圆钢1与工字钢支撑2焊接成组合
支撑机构。
滤水布6为土工布,双层布置。
网片5为规格为 ∅6*30mm*30mm网片。
复合墙体封闭时在离巷道底板第二道横梁处预留一个800*800mm的预留口,装滤
水管7后用钢丝网封闭。
工字钢结构墙3内侧周边用扁铁加膨胀螺丝钉住土工布至岩壁内。
巷道壁与挡墙接触的内外周边用快硬水泥喷浆密封,厚度为150mm~180mm。
本发明施工包括以下步骤:
挡墙施工前将巷道施工位置清理至围岩,从底板起施工∅40mm的孔,深度为500mm,间距
为500mm,并将长0.8m的∅36mm墙体固定圆钢4用锚固剂固定,圆钢与围岩连接部分不得小于
0.5m,在距离墙体外侧1.5m左右的巷道底板施工∅40mm的孔,锚入0.6m的∅36mm支撑固定圆
钢1,锚入实地长度不能小于0.3m。测量巷道实际尺寸,做好工字钢框架,要求框架紧贴巷道
帮上,框架与墙体固定圆钢4焊接,再依次焊接安装纵横钢梁,纵横向间距为0.8m*0.8m布
置,在墙体外侧安装工字钢支撑2,底部与支撑固定圆钢1焊接,封闭钢梁全部用I20a工字
钢。在复合墙体内侧第一层安装 ∅6*30mm*30mm网片5,与结构墙电焊固定,离巷道底板第二
道横梁处预留一个800*800mm的预留口,留作进出人员和设置滤水管7所用。网片5安装好之
后由封闭工在结构墙内侧岩矿体周围用扁铁加膨胀螺丝钉住土工布6固定于岩壁内,土工
布共两层。墙体与巷道之间通过喷浆封堵密封,厚度为150mm~180mm。最后安设滤水管7并用
钢丝网封闭预留口。
整个采场充填完毕达到养护期后,挡墙材料可以拆除回收利用。