CN103485822B - 一种组合式快速封堵挡墙装置 - Google Patents
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Abstract
一种组合式快速封堵挡墙装置，属于采矿工程技术领域。本发明包括密封气囊、边框架、横向伸缩支撑杆、竖向伸缩立柱及拦截滤水网，所述边框架由若干单元框架依次连接组成，在每个单元框架的外侧均固装有密封气囊，且相邻密封气囊之间紧密接触；在所述边框架之间水平设置有若干横向伸缩支撑杆，横向伸缩支撑杆的两端分别固装在其左、右两侧的单元框架上；在所述边框架之间竖直设置有若干竖向伸缩立柱，竖向伸缩立柱由千斤顶和伸缩杆组成，千斤顶的顶端与伸缩杆的一端相固接，伸缩杆的另一端与边框架固定配合；所述拦截滤水网固定安装在边框架上。本发明可有效避免漏浆、滤水效果好、通用性强、安装省时省力及可重复利用。
Description
技术领域
本发明属于采矿工程技术领域，特别是涉及一种可对采空区进行封堵、能够防止充填料浆流入其他工作面污染巷道的组合式快速封堵挡墙装置。
背景技术
充填采矿法是指在矿山开采过程中，随回采工作面推进，并逐步用充填料充填采空区，以达到地压管理、控制围岩崩落及地表移动的目的。随着现有已探明矿产资源的不断消耗，采矿也逐渐向着深部发展，伴随着地温、地压及岩爆等因素的影响，充填采矿法在我国的应用范围在不断扩大。
实际应用充填采矿法时，充填料进行充填前，首先要做好采场的密封工作，使整个采场与外界一切井巷隔开，防止充填料浆外溢，造成矿石的贫化和工作环境的恶化；其次是要有适当的虑水设施，防止采场积水和充填料中水泥成分的流失，为实现上述目的，便需要用到挡墙。挡墙是充填采矿法中必不可少的设施，是完成充填工作的重要组成部分，它直接关系到整个充填作业的安全。
目前，国内外采用的挡墙主要有四种，包括砌块挡墙、混凝土结构挡墙、木质挡墙及钢筋柔性挡墙，但是现有的四种挡墙仍存在以下不足：
1、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，且运输量大，劳动强度高，滤水效果低；
2、混凝土结构挡墙的养护周期较长，巷道壁处封堵不严，易发生漏浆，并且构筑成本高，通用性差，不可重复利用；
3、木质挡墙对木材质量要求高，加工费时费力，并且木材消耗量大，强度也不够高；
4、钢筋柔性挡墙构筑工艺复杂，且质量难以保证。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种有效避免漏浆、滤水效果好、通用性强、安装省时省力及可重复利用的组合式快速封堵挡墙装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种组合式快速封堵挡墙装置，包括密封气囊、边框架、横向伸缩支撑杆、竖向伸缩立柱及拦截滤水网，所述边框架由若干单元框架依次连接组成，在每个单元框架的外侧均固装有密封气囊，且相邻密封气囊之间紧密接触；在所述边框架之间水平设置有若干横向伸缩支撑杆，横向伸缩支撑杆的两端分别固装在其左、右两侧的单元框架上；在所述边框架之间竖直设置有若干竖向伸缩立柱，竖向伸缩立柱由千斤顶和伸缩杆组成，千斤顶的顶端与伸缩杆的一端相固接，伸缩杆的另一端与边框架固定配合；所述拦截滤水网固定安装在边框架内。
所述边框架的单元框架横截面设置为工字型结构，单元框架之间连接处采用圆倒角。
所述密封气囊的横截面为圆形或椭圆形。
所述拦截滤水网由钢丝绳软网及土工布组成，土工布覆盖在钢丝软网上。
在所述千斤顶的底端设置有摩擦垫片，摩擦垫片的面积大于千斤顶底端面积。
所述横向伸缩支撑杆与竖向伸缩立柱之间紧固连接。
所述横向伸缩支撑杆及竖向伸缩立柱的伸缩杆采用气动伸缩杆、液动伸缩杆或机械式伸缩杆。
本发明的有益效果：
本发明与现有技术相比，密封气囊的使用使挡墙与巷道之间接触紧密，有效避免了漏浆现象的发生，同时密封气囊还可吸收相邻采场爆破产生的冲击波；拦截滤水网的使用增强了滤水效果；横向伸缩支撑杆和竖向伸缩立柱的使用，使挡墙能够适用于断面形状多变的巷道，提高了挡墙的通用性；挡墙在组合安装过程中省时省力，可快速投入使用，且在使用完成拆卸后，仍可重复利用，大大降低了使用成本。
附图说明
图1为本发明的一种组合式快速封堵挡墙装置结构示意图；
图2为本发明的边框架内的单元框架结构示意图；
图3为本发明的竖向伸缩立柱结构示意图；
图中，1—密封气囊，2—边框架，3—横向伸缩支撑杆，4—竖向伸缩立柱，5—拦截滤水网，6—单元框架，7—千斤顶，8—伸缩杆，9—支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1、2、3所示，一种组合式快速封堵挡墙装置，包括密封气囊1、边框架2、横向伸缩支撑杆3、竖向伸缩立柱4及拦截滤水网5，所述边框架2由若干单元框架6依次连接组成，且边框架2无底框，在每个单元框架6的外侧均固装有密封气囊1，且相邻密封气囊1之间紧密接触；在所述边框架2之间由上至下依次水平设置有若干横向伸缩支撑杆3，横向伸缩支撑杆3的两端分别固装在其左、右两侧的单元框架6上；在所述边框架2之间由左至右依次竖直设置有若干竖向伸缩立柱4，竖向伸缩立柱4由千斤顶7和伸缩杆8组成，千斤顶7的顶端与伸缩杆8的一端相固接，伸缩杆8的另一端与边框架2固定配合；所述拦截滤水网5固定安装在边框架2内。
所述边框架2的单元框架6横截面设置为工字型结构，单元框架6之间连接处采用圆倒角。
所述密封气囊1的横截面为圆形。
所述拦截滤水网5由钢丝绳软网及土工布组成，土工布覆盖在钢丝绳软网上。
在所述千斤顶7的底端设置有摩擦垫片，摩擦垫片的面积大于千斤顶底端面积。
所述横向伸缩支撑杆3与竖向伸缩立柱4之间紧固连接。
所述横向伸缩支撑杆3采用气动伸缩杆，竖向伸缩立柱4的伸缩杆8采用机械式伸缩杆。
下面结合附图说明本发明的一次安装使用过程：
本实施例中，本发明应用于上向进路式充填采矿法中，先要确定挡墙的安装位置，在位置确定后，清理周围浮石，以确保挡墙安装过程中人员的安全。
首先安装竖向伸缩立柱4，根据巷道的实际尺寸，每隔一定距离，竖直安放一根竖向伸缩立柱4，使各竖向伸缩立柱4尽量保持在同一平面内，其中千斤顶7与伸缩杆8之间已事先由法兰紧固连接在一起，调整伸缩杆8的伸缩量，直到伸缩杆8的顶端与巷道顶板相接触，在千斤顶7的底端放置摩擦垫片，以增大千斤顶7与巷道底板的接触面积，通过千斤顶7的加压作用，使竖向伸缩立柱4牢牢的固定在巷道之间。
安装边框架2和横向伸缩支撑杆3，安装顺序为由下至上，首先将两节单元框架6分别安放到巷道左右两侧的巷道底板上，作为第一层，在单元框架6与巷道侧壁之间的单元框架6上已事先固定安装有密封气囊1，此时的密封气囊1处于未充气状态，且两节单元框架6均与各竖向伸缩立柱4保持在同一平面内；安装横向伸缩支撑杆3，调整横向伸缩支撑杆3的伸缩量，使横向伸缩支撑杆3的两端与巷道侧壁之间的单元框架6相接触，通过螺栓和销钉将横向伸缩支撑杆3的两端固定到单元框架6上，此时横向伸缩支撑杆3开始加压，将单元框架6紧紧的压在巷道侧壁上，第一层安装完毕；继续向上安装另外的单元框架6，且上层的单元框架6与下层的单元框架6之间通过螺栓相固接，对于上层的横向伸缩支撑杆3的安装，方法同第一层，如此重复安装，直到最后一层安装完成，然后安装巷道顶板处的单元框架6；在靠近巷道顶板处，竖向伸缩立柱4的伸缩杆8上安装有供单元框架6安放的支架9，将单元框架6依次安放到伸缩杆8的支架9上，将各个单元框架6首尾相连，调整支架9的位置，尽可能使单元框架6与巷道顶板紧密接触，边框架2安装完成；为了提高挡墙的整体强度，在竖向伸缩立柱4与横向伸缩支撑杆3相交处用紧固件紧固。
安装拦截滤水网5，拦截滤水网5由一层钢丝绳软网和一层土工布组合而成，在边框架2上靠近充填区一侧设置有若干挂钩，用于挂装拦截滤水网5，挂装顺序由上至下，直到整张拦截滤水网5安装到位，使整张拦截滤水网5处于张紧状态，最后将靠近巷道底板处拦截滤水网5的土工布向内卷曲平整，且与巷道底板紧密贴合，拦截滤水网5安装完成。
利用矿井内的风机对密封气囊1进行充气，通过密封气囊1的膨胀，将巷道壁与边框架2之间的缝隙堵死，进而实现挡墙与巷道壁的无缝连接。
此时本发明的挡墙就全部安装完成，接下来便可以进行充填作业，充填时使用的是浓度为75%的充填料浆，待充填料浆全部填满充填区后，需要一个月左右的等待时间，直到充填料达到足够的强度，这时便可对挡墙进行拆卸回收，为下次重新使用做准备。
Claims (6)
1.一种组合式快速封堵挡墙装置，其特征在于：包括密封气囊、边框架、横向伸缩支撑杆、竖向伸缩立柱及拦截滤水网，所述边框架由若干单元框架依次连接组成，在每个单元框架的外侧均固装有密封气囊，且相邻密封气囊之间紧密接触；在所述边框架之间水平设置有若干横向伸缩支撑杆，横向伸缩支撑杆的两端分别固装在其左、右两侧的单元框架上；在所述边框架之间竖直设置有若干竖向伸缩立柱，竖向伸缩立柱由千斤顶和伸缩杆组成，千斤顶的顶端与伸缩杆的一端相固接，伸缩杆的另一端与边框架固定配合；所述拦截滤水网固定安装在边框架内；所述拦截滤水网由钢丝绳软网及土工布组成，土工布覆盖在钢丝绳软网上。
2.根据权利要求1所述的一种组合式快速封堵挡墙装置，其特征在于：所述边框架的单元框架横截面设置为工字型结构，单元框架之间连接处采用圆倒角。
3.根据权利要求1所述的一种组合式快速封堵挡墙装置，其特征在于：所述密封气囊的横截面为圆形或椭圆形。
4.根据权利要求1所述的一种组合式快速封堵挡墙装置，其特征在于：在所述千斤顶的底端设置有摩擦垫片，摩擦垫片的面积大于千斤顶底端面积。
5.根据权利要求1所述的一种组合式快速封堵挡墙装置，其特征在于：所述横向伸缩支撑杆与竖向伸缩立柱之间紧固连接。
6.根据权利要求1所述的一种组合式快速封堵挡墙装置，其特征在于：所述横向伸缩支撑杆及竖向伸缩立柱的伸缩杆采用气动伸缩杆、液动伸缩杆或机械式伸缩杆。
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