CN104564145A - 一种煤矿井下密闭墙及其构筑方法 - Google Patents

一种煤矿井下密闭墙及其构筑方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种煤矿井下密闭墙及其构筑方法涉及一种用于煤矿生产时起到密封作用的墙体结构及其构筑方法。其目的是为了提供一种结构简单、强度高、缓冲性能好、密封效果好的煤矿井下密闭墙和一种操作简便、安全高效、成本低的煤矿井下密闭墙的构筑方法。本发明一种煤矿井下密闭墙包括底板和顶板，底板和顶板之间安装有前后两排位置相对的木点柱，两排木点柱之间安装有多块木板，木板固定在两排木点柱相对的侧面上，每块木板与同一侧的木点柱依次固定连接，前后两排木点柱之间设置有风筒布，风筒布内侧形成充填腔，风筒布固定在前后两侧的木板上，最上方的木板上开设有用于向充填腔内注浆的注浆孔，充填腔内填充有填料。

Description

一种煤矿井下密闭墙及其构筑方法
技术领域
本发明涉及一种墙体结构和一种墙体结构的构筑方法，特别是涉及一种用于煤矿生产时的井下密闭墙及其构筑方法。
背景技术
煤矿的井下安全是煤矿生产中极其重要的一个环节。煤矿密闭墙仍然是保障煤矿通风安全的主要设施之一。永久密闭墙主要用于有煤尘、瓦斯危险矿井采空区的永久密封。然而，煤矿密永久闭墙通常采用砖、砂和水泥砌筑而成，所用材料属于刚性材料，在动压作用下，极易开裂漏风，使采空区里的有害气体外泄进入通风巷道，采空区内部也由于密闭不严容易造成煤层或浮煤自燃，给煤矿安全生产带来隐患；另外，一般永久密闭墙构筑材料用量大，增加了矿井辅助运输量；密闭墙工期长，效率低，施工主要靠手工，劳动强度大。因此，矿井永久密闭墙需要采用新型快速构筑技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、强度高、缓冲性能好、密封效果好的煤矿井下密闭墙和一种操作简便、安全高效、成本低的煤矿井下密闭墙的构筑方法。
本发明一种煤矿井下密闭墙，包括底板和顶板，所述底板和顶板之间安装有前后两排位置相对的木点柱，两排木点柱之间安装有多块木板，所述木板固定在两排木点柱相对的侧面上，每块木板与同一侧的木点柱依次固定连接，前后两排木点柱之间设置有风筒布，所述风筒布内侧形成充填腔，风筒布固定在前后两侧的木板上，其中前侧或后侧最上方的木板上开设有用于向充填腔内注浆的注浆孔，所述充填腔内填充有填料。
本发明一种煤矿井下密闭墙，其中所述前后排位置相对的木点柱之间连接有若干根铁丝，所述铁丝与木点柱组成若干个相邻的框架，每个框架包括前后排各两个木点柱以及与木点柱相连的铁丝，所述每个框架的四个木点柱中位于同一排的两个木点柱相邻，前后排的木点柱位置相对，所述风筒布和注浆孔的个数与框架个数相同，每个框架内设置有一个风筒布，每个风筒布与一个注浆孔相通。
本发明一种煤矿井下密闭墙，其中所述风筒布前侧或后侧的上部开设有观察孔，所述风筒布选用矿用阻燃帆布。
本发明一种煤矿井下密闭墙，其中所述木点柱上方与顶板的连接处用木楔子夹紧。
本发明一种煤矿井下密闭墙，其中所述填料选用泡沫水泥。
本发明一种煤矿井下密闭墙的构筑方法，包括以下步骤：
a)在安装在巷道内的顶板和底板之间安装前后两排位置对应的木点柱；
b)在前后两排木点柱相对的侧面上分别安装多块木板，每块木板与同一侧的木点柱依次固定连接；
c)在前后两排木点柱之间设置风筒布，所述风筒布内侧形成充填腔，并将风筒布固定在前后两侧的木板上；
d)在前侧或后侧的最上方的木板上开设注浆孔，并将注浆孔连接注浆管路，注浆管路的另一端连接充填设备；
e)启动充填设备向充填腔内填充填料。
本发明一种煤矿井下密闭墙的构筑方法，其中所述风筒布选用矿用阻燃帆布。
本发明一种煤矿井下密闭墙的构筑方法，其中所述注浆管路选用矿用高压胶管，注浆管直径为32mm，耐压大于8MPa。
本发明一种煤矿井下密闭墙的构筑方法，其中所述充填设备选用螺杆式注浆泵。
本发明一种煤矿井下密闭墙的构筑方法，其中所述填料选用泡沫水泥。
本发明一种煤矿井下密闭墙及其构筑方法与现有技术不同之处在于本发明一种煤矿井下密闭墙在木点柱内侧设置风筒布，形成充填腔，充填腔内填充填料构成墙体，这种密闭墙外侧有木点柱和木板作为骨架进行支撑，内侧具有填充物，整体上强度高、密封性好。墙体同时具有一定的弹性，可以起到缓冲的作用，有效改善压力过大导致墙体开裂的问题，实现防爆、密闭的效果。本发明一种煤矿井下密闭墙的构筑方法采用灌注成型方式代替井下密闭墙传统砌筑成型方式，可以通过注浆管路实现远距离一次灌注成型，减少巷道环境对构筑墙体的不利影响，构筑过程中安全高效。同时灌注成型可以减少矿井辅助运输负担，减少材料用料量，降低建造的成本。
下面结合附图对本发明的一种煤矿井下密闭墙及其构筑方法作进一步说明。
附图说明
图1为本发明一种煤矿井下密闭墙的主视图；
图2为本发明一种煤矿井下密闭墙的侧视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明一种煤矿井下密闭墙包括底板8和顶板5，底板8和顶板5安装在巷道里，底板8和顶板5之间安装有前后两排位置相对的木点柱7。木点柱7上方安装在顶板5上加工的凹槽里，并用木楔子6夹紧。两排木点柱7之间从上到下安装有若干块木板1，本实施例为前后两排木点柱7上各安装四块，每块木板1与同一侧的木点柱7通过铁钉依次固定连接。如图2所示，前后排位置相对的木点柱7之间连接有若干根铁丝10。本实施例中选用前后两排各四根木点柱7，每根木点柱7上连接两根铁丝10，分别连接在木点柱7的两个三等分点上。木点柱7和铁丝10组成左中右三个框架，每个框架包含前后各两根木点柱7。每个框架中同一排的木点柱7相邻，前后排的木点柱7位置相对。两排木点柱7之间设置有风筒布11，本实施例中的风筒布11为三个，各放置在一个框架之中。风筒布11内侧形成充填腔12。风筒布11固定在前后两侧的木板1上。位于前侧最上方的木板1上开设有三个注浆孔4，每个注浆孔4分别与一个风筒布11相通。填料通过注浆孔4注入到风筒布11的充填腔12中。本实施例中填料选用泡沫水泥，泡沫水泥强度高，具有缓冲作用，在矿压作用下不开裂，能够保证墙体密闭的工作性，有效防止漏风和瓦斯渗漏。风筒布11前侧的上部开设有观察孔2，用于观察充填腔12内填料的充填状态。
本发明一种煤矿井下密闭墙的构筑方法步骤如下：
第一步，在顶板5和底板8之间安装前后两排位置对应的木点柱7。本实施例中密闭墙墙体的设计厚度为1.2～1.5m，同时墙体的厚度为需要设置密闭墙的巷道高度的35％～50％，按墙体的设计厚度确定两排木点柱7的间距为0.9m～1.1m，安装木点柱7时，首先在需要设置密闭墙的位置打左右两根木点柱7，木点柱7顶端用木楔子6夹紧，再在左右两根木点柱7之间平均距离再打两根木点柱7，两排木点柱7的对应位置之间分别用铁丝10拴住，本实施例中选择两根铁丝10，分别固定在每根木点柱7的两个三等分点处。
第二步，在前后两排木点柱7相对的侧面上分别安装多块木板1。木板1厚度为2～3cm，宽度为10～20cm，长度以需要设置的密闭墙的长度即巷道的宽度为准，每块木板1依次与同一侧的木点柱7通过铁钉固定，其中木点柱7上部靠近顶板5和下部靠近底板8的位置处须钉有木板1，安装在木点柱7最上方的木板1上加工有三个注浆孔4。
第三步，在每个框架内设置一个风筒布11，每个风筒布11与一个注浆孔4相通，将风筒布11固定在前后两侧的木板1上。风筒布11内侧形成充填腔12，风筒布11选用矿用阻燃帆布，在风筒布11的上部开设一个30cm*40cm的观察孔2。
第四步，在前侧最上方的木板1上开设注浆孔4，将注浆孔4连接注浆管路9，注浆管路9的另一端与充填设备13相连接。注浆管路9选用矿用高压胶管，注浆管路9直径为32mm，耐压大于8MPa，充填设备13选用螺杆式注浆泵。
第五步，启动充填设备13向充填腔12内填充填料。填料选用泡沫水泥。
此外，在注浆过程中需随时注意密闭墙框架四周有无漏料情况，如有漏料要及时用包装袋压住1分钟以上，轻放，直到不再漏料为止，并随时观察整个框架的稳定情况，如有异常，及时停泵处理。直到最后填料注满整个密闭墙框架，并听到木点柱7有张紧的响声为止，表明浆体已经完全注满整个充填腔12空间，并与巷体顶部和侧壁充分接触，达到密封的效果。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种煤矿井下密闭墙，其特征在于：包括底板和顶板，所述底板和顶板之间安装有前后两排位置相对的木点柱，两排木点柱之间安装有多块木板，所述木板固定在两排木点柱相对的侧面上，每块木板与同一侧的木点柱依次固定连接，前后两排木点柱之间设置有风筒布，所述风筒布内侧形成充填腔，风筒布固定在前后两侧的木板上，其中前侧或后侧最上方的木板上开设有用于向充填腔内注浆的注浆孔，所述充填腔内填充有填料。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下密闭墙，其特征在于：所述前后排位置相对的木点柱之间连接有若干根铁丝，所述铁丝与木点柱组成若干个相邻的框架，每个框架包括前后排各两个木点柱以及与木点柱相连的铁丝，所述每个框架的四个木点柱中位于同一排的两个木点柱相邻，前后排的木点柱位置相对，所述风筒布和注浆孔的个数与框架个数相同，每个框架内设置有一个风筒布，每个风筒布与一个注浆孔相通。
3.根据权利要求1或2所述的一种煤矿井下密闭墙，其特征在于：所述风筒布前侧或后侧的上部开设有观察孔，所述风筒布选用矿用阻燃帆布。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下密闭墙，其特征在于：所述木点柱上方与顶板的连接处用木楔子夹紧。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下密闭墙，其特征在于：所述填料选用泡沫水泥。
6.一种根据权利要求1所述的煤矿井下密闭墙的构筑方法，其特征在于：包括以下步骤：
a)在安装在巷道内的顶板和底板之间安装前后两排位置对应的木点柱；
b)在前后两排木点柱相对的侧面上分别安装多块木板，每块木板与同一侧的木点柱依次固定连接；
c)在前后两排木点柱之间设置风筒布，所述风筒布内侧形成充填腔，并将风筒布固定在前后两侧的木板上；
d)在前侧或后侧的最上方的木板上开设注浆孔，并将注浆孔连接注浆管路，注浆管路的另一端连接充填设备；
e)启动充填设备向充填腔内填充填料。
7.根据权利要求6所述的一种煤矿井下密闭墙的构筑方法，其特征在于：所述风筒布选用矿用阻燃帆布。
8.根据权利要求6所述的一种煤矿井下密闭墙的构筑方法，其特征在于：所述注浆管路选用矿用高压胶管，注浆管直径为32mm，耐压大于8MPa。
9.根据权利要求6所述的一种煤矿井下密闭墙的构筑方法，其特征在于：所述充填设备选用螺杆式注浆泵。
10.根据权利要求6所述的一种煤矿井下密闭墙的构筑方法，其特征在于：所述填料选用泡沫水泥。
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