CN109763457A - 一种地下水库坝体结构及其构筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下水库坝体结构，包括至少两个间隔布置的煤柱坝体；其中，在任意相邻的两个所述煤柱坝体之间设置有人工坝体；所述人工坝体包括坝体基座和设置所述坝体基座上的密封结构；所述密封结构包括椭圆形的顶部密封块、椭圆形的底部密封块和位于所述顶部密封块与所述底部密封块之间的挡板；所述底部密封块位于所述顶部密封块的正下方；所述底部密封块密封连接在所述挡板与所述坝体基座之间，所述顶部密封块密封连接在所述挡板与所述巷道顶板之间。本发明还公开了一种地下水库坝体结构的构筑方法。其施工简单、密封效果好、结构稳定性好，提高了施工效率。

Description

一种地下水库坝体结构及其构筑方法

技术领域

本发明涉及地下水库建设技术领域，尤其涉及一种地下水库坝体结构及其构筑方法。

背景技术

地下水库的发展与地下水人工补给的历史息息相关。美国从1889年就开始地下水人工补给的探索和实践，到了20世纪50年代开始在咸水层贮存淡水的试验，并逐步发展成为了SAR技术。日本作为一个岛国，海水人侵严重、地表、地下径流利用效率低、为了达到蓄水和防止海水人侵的双重效果，所以便产生了“地下水库”的设想。

我国目前的地下水库主要以岩溶地下水库和孔隙地下水库为主。山东省是我国目前地下水库数量最多、研究程度最深的地区，比较具有代表性的有:王河地下水库，主要目的是增加可用水资源和综合治理海水人侵；黄河地下水库，该库位于龙口市境内黄河中下游平原区，总库容5359万立方米。

在西北地区，地表蒸发量远远大于降雨量，因此修建地下水库的意义也更加明显，西北地区同时也是我国煤炭的重要生产和战略基地，利用煤矿作为地下水库的空间，可以大大降低生产成本，同时对区域地下水的保护起到积极的作用；

煤矿地下水库核心是坝体，坝体具有结构特殊和受力复杂的特征，煤柱坝体在己有的安全煤柱或防水煤柱基础上改造而成，传统的安全煤柱仅考虑矿压，起到隔离和承重作用。煤矿地下水库的煤柱坝体不仅要考虑矿压作用，作为永久性水工构筑物，还要考虑水压、防渗和可靠性等问题。因此研究人工坝体的安装和建造具有重要意义。

另外，现有的人工坝体与巷道顶板之间的密封效果不好，需要提高密封性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施工简单、密封效果好的地下水库坝体结构及其构筑方法。

本发明技术方案提供一种地下水库坝体结构，包括至少两个间隔布置的煤柱坝体；

所述煤柱坝体的内侧为水库主体，所述煤柱坝体的外侧为巷道，所述煤柱坝体的顶部与所述巷道的巷道顶板密封连接；

其中，在任意相邻的两个所述煤柱坝体之间设置有人工坝体；

所述人工坝体包括坝体基座和设置所述坝体基座上的密封结构；

所述密封结构包括椭圆形的顶部密封块、椭圆形的底部密封块和位于所述顶部密封块与所述底部密封块之间的挡板；

设定：所述顶部密封块的短轴为R1、所述底部密封块的短轴为R2、所述挡板的厚度为h，所述坝体基座与所述巷道顶板之间的距离为H；

则，R1+R2+h≥H；

所述底部密封块位于所述顶部密封块的正下方；

所述底部密封块密封连接在所述挡板与所述坝体基座之间，所述顶部密封块密封连接在所述挡板与所述巷道顶板之间。

进一步地，在所述挡板与所述坝体基座之间布置有多个所述底部密封块；

相应地，在所述挡板与所述巷道顶板之间布置有多个所述顶部密封块；

每个所述底部密封块都对应地位于一个所述顶部密封块的正下方。

进一步地，在相邻的两个所述顶部密封块之间浇筑有密封连接体，在相邻的两个所述底部密封块之间也填充有所述密封连接体。

进一步地，设定，所述顶部密封块的长轴为R11，所述底部密封块的长轴为R21；

R1＝R2，R11＝R21。

进一步地，R11与R1的比值在1.2-1.3之间。

进一步地，所述坝体基座包括靠近所述水库主体侧的内侧坝体、与所述内侧坝体连接的外侧坝体以及布置在所述内侧坝体和所述外侧坝体的顶部上的顶部坝体；

在所述外侧坝体与所述顶部坝体之间具有第一注浆通道；

在所述顶部坝体上设置有用于向相邻的两个所述底部密封块之间注浆的第二注浆通道；

每条所述第二注浆通道都与所述第一注浆通道连通。

进一步地，在所述挡板上设置有用于向两个相邻的所述顶部密封块之间注浆的挡板注浆孔，所述挡板注浆孔与所述第二注浆通道连通。

进一步地，在所述内侧坝体与所述外侧坝体之间设置有第三注浆通道，所述第三注浆通道朝向两侧的所述煤柱坝体的方向延伸；

所述第三注浆通道与所述第一注浆通道连通。

进一步地，所述外侧坝体包括依次拼接的多块外侧坝体模块；

在任意相邻的两块所述外侧坝体模块之间形成有一条所述第一注浆通道；

在所述第一注浆通道内浇筑有所述密封连接体。

进一步地，所述外侧坝体模块为六面体；

所述外侧坝体模块包括四条外侧坝体模块长边，所述外侧坝体模块长边沿着从所述水库主体至所述巷道的方向延伸；

在每条所述外侧坝体模块长边上都设置有外侧坝体输浆槽，所述外侧坝体输浆槽沿着从所述巷道至所述内侧坝体的方向延伸；

在依次拼接的多块所述外侧坝体模块中相邻的四条所述外侧坝体输浆槽拼接成一条所述第一注浆通道。

进一步地，所述外侧坝体模块包括外侧坝体泡沫砖和外侧坝体混凝土包覆层；

所述外侧坝体混凝土包覆层包覆在所述外侧坝体泡沫砖的外表面上。

进一步地，所述顶部坝体包括依次拼接的多块顶部坝体模块；

在至少两块相邻的所述顶部坝体模块之间形成有一条所述第二注浆通道；

在所述第二注浆通道内浇筑有所述密封连接体。

进一步地，所述顶部坝体模块为六面体；

所述顶部坝体模块包括四条顶部坝体模块长边，所述顶部坝体模块长边沿着从下向上的方向延伸；

在每条所述顶部坝体模块长边上都设置有顶部坝体输浆槽，所述顶部坝体输浆槽沿着从所述下往上的方向延伸；

在依次拼接的多块所述顶部坝体模块中相邻的四条所述顶部坝体输浆槽拼接成一条所述第二注浆通道。

进一步地，所述顶部坝体模块包括顶部坝体泡沫砖和顶部坝体混凝土包覆层；

所述顶部坝体混凝土包覆层包覆在所述顶部坝体泡沫砖的外表面上。

进一步地，所述内侧坝体包括依次拼接的多块内侧坝体模块；

在任意相邻的两块所述内侧坝体模块之间形成有一条所述第三注浆通道；

在所述第三注浆通道内浇筑有所述密封连接体。

进一步地，所述内侧坝体模块为六面体；

所述内侧坝体模块包括四条内侧坝体模块长边，所述内侧坝体模块长边朝向两侧所述煤柱坝体的方向延伸；

在每条所述内侧坝体模块长边上都设置有内侧坝体输浆槽，所述内侧坝体输浆槽朝向两侧所述煤柱坝体的方向延伸；

在依次拼接的多块所述内侧坝体模块中相邻的两条所述内侧坝体输浆槽拼接成一条所述第三注浆通道。

进一步地，所述内侧坝体模块包括内侧坝体泡沫砖和内侧坝体混凝土包覆层；

所述内侧坝体混凝土包覆层包覆在所述内侧坝体泡沫砖的外表面上。

进一步地，在所述坝体基座和所述密封结构上面对所述巷道的一侧布设有至少一层密封层。

本发明技术方案还提供一种对前述任一项所述的地下水库坝体结构的构筑方法，包括如下步骤:

S1：选择两个间隔设置的煤柱坝体；

S2：在两个所述煤柱坝体之间构筑人工坝体；

其中，所述人工坝体的构筑方法如下：

S21：在两个所述煤柱坝体之间构筑坝体基座；

S22：在坝体基座的上方布置椭圆形的底部密封块；

S23：在底部密封块的上方布置挡板；

S24：在挡板的上方布置椭圆形的顶部密封块，并将每个顶部密封块都相应地布置在一个底部密封块的正上方；

S25：拉动或推动挡块，并带动顶部密封块和底部密封块转动，进而使得顶部密封块、挡板和底部密封块密封连接在巷道顶板与坝体基座之间。

进一步地，坝体基座的构筑方式如下：

构筑内侧坝体；

在内侧坝体的外侧构筑外侧坝体，并在内侧坝体与外侧坝体之间设置有第三注浆通道，使得第三注浆通道朝向两侧的煤柱坝体延伸；

在内侧坝体和外侧坝体的顶部构筑顶部坝体，并在外侧坝体与顶部坝体之间设置第一注浆通道，在顶部坝体上设置有第二注浆通道，使其与第一注浆通道连通，还将第一注浆通道与第三注浆通道连通；

在巷道内通过注浆设备向第一注浆通道中注入密封连接体浆液，一部分密封连接体浆液通过第一注浆通道、第二注浆通道进入相邻的底部密封块之间和相邻的顶部密封块之间，另一部分密封连接体浆液通过第一注浆通道、第三注浆通道进入坝体基座与煤柱坝体之间；

静置预设时间，密封连接体浇筑在煤柱坝体与坝体基座之间，密封连接体还浇筑在相邻的底部密封块之间和相邻的顶部密封块之间，密封连接体还浇筑在第一注浆通道、第二注浆通道和第三注浆通道内。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本发明提供的地下水库坝体结构及其构筑方法，通过构筑坝体基座，然后在坝体基座的上方布置椭圆形的底部密封块，在底部密封块的上方布置挡板，在挡板的上方布置椭圆形的顶部密封块，然后通过拉动或推动挡板，并通过挡板带动顶部密封块和底部密封块转动，进而密封巷道顶板与坝体基座，并且方便施工，提高了施工效率。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的地下水库坝体的俯视图；

图2为人工坝体密封连接在巷道顶板与巷道底板之间的示意图；

图3为人工坝体的结构示意图；

图4为坝体基座上的密封结构的放大示意图；

图5为坝体基座的示意图；

图6为内侧坝体的结构示意图；

图7为外侧坝体的结构示意图；

图8为顶部坝体的结构示意图；

图9为外侧坝体模块的立体图；

图10为四块外侧坝体模块之间组成第一注浆通道的示意图；

图11为外侧坝体模块的剖视图；

图12为顶部坝体模块的立体图；

图13为顶部坝体模块的剖视图；

图14为内侧坝体模块的立体图；

图15为相邻的内侧坝体模块之间形成第三注浆通道的示意图；

图16为内侧坝体模块的剖视图；

图17为制造内侧坝体模块、外侧坝体模块和顶部坝体模块的制造工具的爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-3所示，本发明一实施例提供的地下水库坝体结构，包括至少两个间隔布置的煤柱坝体1。

煤柱坝体1的内侧为水库主体100，煤柱坝体1的外侧为巷道200，煤柱坝体1的顶部与巷道200的巷道顶板201密封连接。

其中，在任意相邻的两个煤柱坝体1之间设置有人工坝体2。

人工坝体2包括坝体基座21和设置坝体基座21上的密封结构22。

密封结构22包括椭圆形的顶部密封块222、椭圆形的底部密封块221和位于顶部密封块222与底部密封块221之间的挡板223。

设定：顶部密封块222的短轴为R1、底部密封块221的短轴为R2、挡板223的厚度为h，坝体基座21与巷道顶板201之间的距离为H。

则，R1+R2+h≥H。

底部密封块221位于顶部密封块222的正下方，底部密封块221密封连接在挡板223与坝体基座21之间，顶部密封块222密封连接在挡板223与巷道顶板201之间。

在竖直方向上，人工坝体2构筑在巷道底板202与巷道顶板201之间。在水平方向上，人工坝体2构筑在两侧的煤柱坝体1之间。

本发明中，通过构筑坝体基座21，然后在坝体基座21的上方布置密封结构22，使人工坝体实现密封，提高了施工效率。

密封结构22包括椭圆形的底部密封块221、挡板223和椭圆形的顶部密封块222。该处所指的椭圆形，是指密封块沿着竖直方向的截面呈椭圆形。

挡板223布置在底部密封块221上，顶部密封块布置在挡板223上，并使底部密封块221位于顶部密封块223的正下方。在需要密封时，通过在巷道200内拉动或推动挡板223，通过挡板223带动顶部密封块222和底部密封块221转动。由于顶部密封块222的短轴R1、底部密封块221的短轴R2和挡板223的厚度h之和大于或等于坝体基座21与巷道顶板201之间的距离H，从而可以使得在顶部密封块222和底部密封块221转动一定角度后，能够密封在巷道顶板201与坝体基座21之间，方便施工。

另外，在顶部密封块222和底部密封块221接受到来自水库主体100内的水压时，顶部密封块222和底部密封块221会自适应转动一定角度，无论顶部密封块、底部密封块如何转动，其都可以密封在巷道顶板201与坝体基座21之间。水压越大，两个相邻的顶部密封块和底部密封块在水压作用下可以更紧地组合在一起，其密封效果越好，提高了密封效果。

较佳地，如图2-3所示，在挡板223与坝体基座21之间布置有多个底部密封块221。相应地，在挡板223与巷道顶板201之间布置有多个顶部密封块222。每个底部密封块221都对应地位于一个顶部密封块222的正下方。如此布置，通过多层密封块进行密封，提高了密封效果。

优选地，如图1所示，在相邻的两个顶部密封块222之间浇筑有密封连接体3，在相邻的两个底部密封块221之间也填充有密封连接体3，避免水从密封块之间的缝隙流出，提高了密封效果。

优选地，在煤柱坝体1与人工坝体2之间也浇筑有密封连接体3，进一步提高密封效果。

密封连接体3可以为混凝土体，也可以为水泥-玻璃联合体。密封连接体浆液的配料为：丙凝防水材料、普逋硅酸盐水泥、水玻璃和石灰，它们废热质量比分别为25:15:10:1。其中，普逋硅酸盐水泥模数为2.2以下，水玻璃浓度为35波美度。

较佳地，设定，顶部密封块222的长轴为R11，底部密封块221的长轴为R21；R1＝R2，R11＝R21。也即是，顶部密封块222与底部密封块221的结构相同，采用相同的结构，方便制造和密封布置。

优选地，R11与R1的比值在1.2-1.3之间，利于使得顶部密封块和底部密封块在挡板作用下或水压作用下转动实现密封。

优选地，R1+R2+h＝H-1/4(R11-R1)，可以使得在顶部密封块222和底部密封块221转动一定角度后，能够密封在巷道顶板201与坝体基座21之间，方便施工。

较佳地，如图2-5所示，坝体基座21包括靠近水库主体100侧的内侧坝体211、与内侧坝体211连接的外侧坝体212以及布置在内侧坝体211和外侧坝体212的顶部上的顶部坝体213。

在外侧坝体212与顶部坝体213之间具有第一注浆通道4。

在顶部坝体213上设置有用于向相邻的两个底部密封块221之间注浆的第二注浆通道5。

每条第二注浆通道5都与第一注浆通道4连通。

内侧坝体211位于靠近水库主体100内，外侧坝体212靠近巷道200内，外侧坝体212与内侧坝体211拼接在一起，顶部坝体213拼接在内侧坝体211和外侧坝体212的顶部上。

至少一条第一注浆通道4位于顶部坝体213与外侧坝体212之间，第一注浆通道4优选地沿着从巷道200至内侧坝体211的方向延伸。在顶部坝体213上设置有至少一条第二注浆通道5，第二注浆通道5沿着从外侧坝体212至底部密封块221的方向延伸。第二注浆通道5的下端与第一注浆通道4连通，第二注浆通道5的上端介于两个相邻的底部密封块221之间。

可以在巷道200内通过注浆设备，向第一注浆通道4注入密封连接体浆液，密封连接体浆液顺着第一注浆通道4、第二注浆通道5填充在相邻的底部密封块221之间，并填充满第一注浆通道4、第二注浆通道5。静置一段时间之后，在第一注浆通道4、第二注浆通道5和相邻的底部密封块221之间都浇筑有密封连接体3，提高了密封效果，并且可以将相邻的物体连接在一起，提高了结构强度和抗压能力。

较佳地，如图3-4所示，在挡板223上设置有用于向两个相邻的顶部密封块222之间注浆的挡板注浆孔2231，挡板注浆孔2231与第二注浆通道5连通。

可以在挡板223上设置多个挡板注浆孔2231，每个挡板注浆孔2231都介于两个相邻的顶部密封块222之间，在第二注浆通道5向两个底部密封块221之间注入密封连接体浆液时，当密封连接体浆液住满下部的相邻的两个底部密封块221之间空间之后，就会沿着挡板注浆孔2231进入相邻的两个顶部密封块222之间，并填充满两个相邻的顶部密封块222之间的空间。在静置一段时间后，在相邻的顶部密封块222之间也浇筑有密封连接体3，提高了密封性能和结构强度，并且方便注浆。

较佳地，如图5-6所示，在内侧坝体211与外侧坝体212之间设置有第三注浆通道6，第三注浆通道6朝向两侧的煤柱坝体1的方向延伸。

第三注浆通道6与第一注浆通道4连通。

第三注浆通道6的一端开口朝向一侧的煤柱坝体1，其另一端开口朝向另一侧的煤柱坝体1，称之为第三注浆通道6朝向两侧的煤柱坝体1的方向延伸。

通过第三注浆通道6可以将密封连接体浆液注入到煤柱坝体1与人工坝体2之间，提高密封效果和结构强度，并且方便注浆。

较佳地，如图7所示，外侧坝体212包括依次拼接的多块外侧坝体模块2121。

在任意相邻的两块外侧坝体模块2121之间形成有一条第一注浆通道4。在第一注浆通道4内浇筑有密封连接体3。

通过密封连接体3可以将相邻的外侧坝体模块2121紧固在一起，提高了结构强度和密封效果。

较佳地，如图9-10所示，外侧坝体模块2121为六面体。

外侧坝体模块2121包括四条外侧坝体模块长边2122，外侧坝体模块长边2122沿着从水库主体100至巷道200的方向延伸。

在每条外侧坝体模块长边2122上都设置有外侧坝体输浆槽41，外侧坝体输浆槽41沿着从巷道200至内侧坝体211的方向延伸。

在依次拼接的多块外侧坝体模块2121中相邻的四条外侧坝体输浆槽41拼接成一条第一注浆通道4。

如此设置，可以通过第一注浆通道4中的密封连接体3连接四块外侧坝体模块2121，外侧坝体模块2121的四个角都通过密封连接体3连接，可以提高外侧坝体212的稳定性。

较佳地，如图11所示，外侧坝体模块2121包括外侧坝体泡沫砖2123和外侧坝体混凝土包覆层2124。外侧坝体混凝土包覆层2124包覆在外侧坝体泡沫砖2123的外表面上。

外侧坝体模块2121的尺寸可以为500mm×500mm×500mm。外侧坝体输浆槽41为一个半径为20mm的凹槽，其圆心角为90°，长度为500mm。

内部轻质的外侧坝体泡沫砖2123的尺寸为：300mm×300mm×300mm，优点在于大大降低模块的重量，有良好的抗压性能，遇水不开裂、使用寿命长。

外部的外侧坝体混凝土包覆层2124为混凝土包裹层，其由泡沫砖通过混凝土加压制作而成，模具如图17。

先将模具底座9安装在模具框7的底部开口上，然后向模具框7中的倒入制作包裹层的混凝土，直至倒入到标注线71为止。

然后将外侧坝体泡沫砖2123放入模具框7的中部。

再通过模具框7的顶部开口继续向模具框7内倒入制作包裹层的混凝土，直至倒入到标注线73为止。

最后，通过将压盖8放在模具框7内，震荡模具框7，并向压盖8加压挤压混凝土，直至压盖下压至标注线72。

拆除模具框7，外侧坝体模块2121。

在这个过程中，使得混凝土挤压形成包覆在外侧坝体泡沫砖2123的外表面上，从而使得外侧坝体混凝土包覆层2124包覆住外侧坝体泡沫砖2123，起到结构支撑作用。

较佳地，如图8和图12所示，顶部坝体213包括依次拼接的多块顶部坝体模块2131。

在至少两块相邻的顶部坝体模块2131之间形成有一条第二注浆通道5。在第二注浆通道5内浇筑有密封连接体3。

通过密封连接体3可以将相邻的顶部坝体模块2131紧固在一起，提高了结构强度和密封效果。

较佳地，如图8和图12所示，顶部坝体模块2131为六面体。

顶部坝体模块2131包括四条顶部坝体模块长边2132，顶部坝体模块长边2132沿着从下向上的方向延伸。

在每条顶部坝体模块长边2131上都设置有顶部坝体输浆槽51，顶部坝体输浆槽51沿着从下往上的方向延伸。

在依次拼接的多块顶部坝体模块2131中相邻的四条顶部坝体输浆槽51拼接成一条第二注浆通道5。

如此设置，可以通过第二注浆通道5中的密封连接体3连接四块顶部坝体模块2131，顶部坝体模块2131的四个角都通过密封连接体3连接，可以提高顶部坝体213的稳定性。

较佳地，如图13所示，顶部坝体模块2131包括顶部坝体泡沫砖2133和顶部坝体混凝土包覆层2134。顶部坝体混凝土包覆层2134包覆在顶部坝体泡沫砖2133的外表面上。

顶部坝体模块2131的尺寸可以为500mm×500mm×500mm。顶部坝体输浆槽51为一个半径为20mm的凹槽，其圆心角为90°，长度为500mm。

内部轻质的顶部坝体泡沫砖2133的尺寸为：300mm×300mm×300mm，优点在于大大降低模块的重量，有良好的抗压性能，遇水不开裂、使用寿命长。

外部的顶部坝体混凝土包覆层2134为混凝土包裹层，其由泡沫砖通过混凝土加压制作而成，模具如图17。

顶部坝体模块2131的制作方法与外侧坝体模块2121的制作方法相同。

较佳地，如图6、图14-15所示，内侧坝体211包括依次拼接的多块内侧坝体模块2111。

在任意相邻的两块内侧坝体模块2111之间形成有一条第三注浆通道6。在第三注浆通道6内浇筑有密封连接体3。

通过密封连接体3可以将相邻的内侧坝体模块2111紧固在一起，提高了结构强度和密封效果。

较佳地，如图14-15所示，内侧坝体模块2111为六面体。

内侧坝体模块2111包括四条内侧坝体模块长边2112，内侧坝体模块长边2112朝向两侧煤柱坝体1的方向延伸。

在每条内侧坝体模块长边2112上都设置有内侧坝体输浆槽61，内侧坝体输浆槽61朝向两侧煤柱坝体1的方向延伸。

在依次拼接的多块内侧坝体模块2111中相邻的两条内侧坝体输浆槽61拼接成一条第三注浆通道6。

如此设置，可以通过第三注浆通道6中的密封连接体3连接两块顶部坝体模块2111，还可以连接顶部坝体模块2111与外侧坝体模块2121，可以提高了连接的稳定性和防水的密封性。

较佳地，如图16所示，内侧坝体模块2111包括内侧坝体泡沫砖2113和内侧坝体混凝土包覆层2114。

内侧坝体混凝土包覆层2114包覆在内侧坝体泡沫砖2113的外表面上。

内侧坝体模块2111的尺寸可以为500mm×500mm×500mm。内侧坝体输浆槽61为一个半径为20mm的凹槽，其圆心角为90°，长度为500mm。

内部轻质的内侧坝体泡沫砖2113的尺寸为：300mm×300mm×300mm，优点在于大大降低模块的重量，有良好的抗压性能，遇水不开裂、使用寿命长。

外部的内侧坝体混凝土包覆层2114为混凝土包裹层，其由泡沫砖通过混凝土加压制作而成，模具如图17。

内侧坝体模块2111的制作方法与外侧坝体模块2121的制作方法相同。

较佳地，在坝体基座21和密封结构22上面对巷道200的一侧布设有至少一层密封层，密封层可以混凝土密封层，通过喷射浆液密封，提高隔水效果。

本发明技术方案还提供一种对地下水库坝体结构的构筑方法，结合图1-17所示，包括如下步骤:

S1：选择两个间隔设置的煤柱坝体1。

S2：在两个煤柱坝体1之间构筑人工坝体2。

其中，人工坝体2的构筑方法如下：

S21：在两个煤柱坝体1之间构筑坝体基座21。

S22：在坝体基座21的上方布置椭圆形的底部密封块221。

S23：在底部密封块221的上方布置挡板223。

S24：在挡板223的上方布置椭圆形的顶部密封块222，并将每个顶部密封块222都相应地布置在一个底部密封块221的正上方。

S25：拉动或推动挡块223，并带动顶部密封块222和底部密封块221转动，进而使得顶部密封块222、挡板223和底部密封块221密封连接在巷道顶板201与坝体基座21之间。

本发明提供的施工方法，通过在巷道200内拉动或推动挡板223，通过挡板223带动顶部密封块222和底部密封块221转动。由于顶部密封块222的短轴R1、底部密封块221的短轴R2和挡板223的厚度h之和大于或等于坝体基座21与巷道顶板201之间的距离H，从而可以使得在顶部密封块222和底部密封块221转动一定角度后，能够密封在巷道顶板201与坝体基座21之间，方便施工。

另外，在顶部密封块222和底部密封块221接受到来自水库主体100内的水压时，顶部密封块222和底部密封块221会自适应转动一定角度，无论顶部密封块、底部密封块如何转动，其都可以密封在巷道顶板201与坝体基座21之间。水压越大，两个相邻的顶部密封块和底部密封块在水压作用下可以更紧地组合在一起，其密封效果越好，提高了密封效果。

较佳地，坝体基座21的构筑方式如下：

构筑内侧坝体211。

在内侧坝体211的外侧构筑外侧坝体212，并在内侧坝体211与外侧坝体212之间设置有第三注浆通道6，使得第三注浆通道6朝向两侧的煤柱坝体1延伸。

在内侧坝体211和外侧坝体212的顶部构筑顶部坝体213，并在外侧坝体212与顶部坝体213之间设置第一注浆通道4，在顶部坝体213上设置有第二注浆通道5，使其与第一注浆通道4连通，还将第一注浆通道4与第三注浆通道6连通。

在巷道200内通过注浆设备向第一注浆通道4中注入密封连接体浆液，一部分密封连接体浆液通过第一注浆通道4、第二注浆通道5进入相邻的底部密封块221之间和相邻的顶部密封块222之间，另一部分密封连接体浆液通过第一注浆通道4、第三注浆通道5进入坝体基座21与煤柱坝体1之间。

静置预设时间，密封连接体3浇筑在煤柱坝体1与坝体基座21之间，密封连接体3还浇筑在相邻的底部密封块221之间和相邻的顶部密封块222之间，密封连接体3还浇筑在第一注浆通道4、第二注浆通道5和第三注浆通道6内。

通过在煤柱坝体1与人工坝体2之间填充密封连接体3，在第一注浆通道4、第二注浆通道5和第三注浆通道6内填充密封连接体3，在相邻的底部密封块221之间和相邻的顶部密封块222之间填充密封连接体3，提高了密封效果和结构稳定性。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种地下水库坝体结构，包括至少两个间隔布置的煤柱坝体；

所述煤柱坝体的内侧为水库主体，所述煤柱坝体的外侧为巷道，所述煤柱坝体的顶部与所述巷道的巷道顶板密封连接；

其中，在任意相邻的两个所述煤柱坝体之间设置有人工坝体；

其特征在于，所述人工坝体包括坝体基座和设置所述坝体基座上的密封结构；

所述密封结构包括椭圆形的顶部密封块、椭圆形的底部密封块和位于所述顶部密封块与所述底部密封块之间的挡板；

设定：所述顶部密封块的短轴为R1、所述底部密封块的短轴为R2、所述挡板的厚度为h，所述坝体基座与所述巷道顶板之间的距离为H；

则，R1+R2+h≥H；

所述底部密封块位于所述顶部密封块的正下方；

所述底部密封块密封连接在所述挡板与所述坝体基座之间，所述顶部密封块密封连接在所述挡板与所述巷道顶板之间。

2.根据权利要求1所述的地下水库坝体结构，其特征在于，在所述挡板与所述坝体基座之间布置有多个所述底部密封块；

相应地，在所述挡板与所述巷道顶板之间布置有多个所述顶部密封块；

每个所述底部密封块都对应地位于一个所述顶部密封块的正下方。

3.根据权利要求2所述的地下水库坝体结构，其特征在于，在相邻的两个所述顶部密封块之间浇筑有密封连接体，在相邻的两个所述底部密封块之间也填充有所述密封连接体。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的地下水库坝体结构，其特征在于，设定，所述顶部密封块的长轴为R11，所述底部密封块的长轴为R21；

R1＝R2，R11＝R21。

5.根据权利要求4所述的地下水库坝体结构，其特征在于，R11与R1的比值在1.2-1.3之间。

6.根据权利要求1所述的地下水库坝体结构，其特征在于，所述坝体基座包括靠近所述水库主体侧的内侧坝体、与所述内侧坝体连接的外侧坝体以及布置在所述内侧坝体和所述外侧坝体的顶部上的顶部坝体；

在所述外侧坝体与所述顶部坝体之间具有第一注浆通道；

在所述顶部坝体上设置有用于向相邻的两个所述底部密封块之间注浆的第二注浆通道；

每条所述第二注浆通道都与所述第一注浆通道连通。

7.根据权利要求6所述的地下水库坝体结构，其特征在于，在所述挡板上设置有用于向两个相邻的所述顶部密封块之间注浆的挡板注浆孔，所述挡板注浆孔与所述第二注浆通道连通。

8.根据权利要求6所述的地下水库坝体结构，其特征在于，在所述内侧坝体与所述外侧坝体之间设置有第三注浆通道，所述第三注浆通道朝向两侧的所述煤柱坝体的方向延伸；

所述第三注浆通道与所述第一注浆通道连通。

9.根据权利要求8所述的地下水库坝体结构，其特征在于，所述外侧坝体包括依次拼接的多块外侧坝体模块；

在任意相邻的两块所述外侧坝体模块之间形成有一条所述第一注浆通道；

在所述第一注浆通道内浇筑有所述密封连接体。

10.根据权利要求9所述的地下水库坝体结构，其特征在于，所述外侧坝体模块为六面体；

所述外侧坝体模块包括四条外侧坝体模块长边，所述外侧坝体模块长边沿着从所述水库主体至所述巷道的方向延伸；

在每条所述外侧坝体模块长边上都设置有外侧坝体输浆槽，所述外侧坝体输浆槽沿着从所述巷道至所述内侧坝体的方向延伸；

在依次拼接的多块所述外侧坝体模块中相邻的四条所述外侧坝体输浆槽拼接成一条所述第一注浆通道。

11.根据权利要求9所述的地下水库坝体结构，其特征在于，所述外侧坝体模块包括外侧坝体泡沫砖和外侧坝体混凝土包覆层；

所述外侧坝体混凝土包覆层包覆在所述外侧坝体泡沫砖的外表面上。

12.根据权利要求8所述的地下水库坝体结构，其特征在于，所述顶部坝体包括依次拼接的多块顶部坝体模块；

在至少两块相邻的所述顶部坝体模块之间形成有一条所述第二注浆通道；

在所述第二注浆通道内浇筑有所述密封连接体。

13.根据权利要求12所述的地下水库坝体结构，其特征在于，所述顶部坝体模块为六面体；

所述顶部坝体模块包括四条顶部坝体模块长边，所述顶部坝体模块长边沿着从下向上的方向延伸；

在每条所述顶部坝体模块长边上都设置有顶部坝体输浆槽，所述顶部坝体输浆槽沿着从所述下往上的方向延伸；

在依次拼接的多块所述顶部坝体模块中相邻的四条所述顶部坝体输浆槽拼接成一条所述第二注浆通道。

14.根据权利要求12所述的地下水库坝体结构，其特征在于，所述顶部坝体模块包括顶部坝体泡沫砖和顶部坝体混凝土包覆层；

所述顶部坝体混凝土包覆层包覆在所述顶部坝体泡沫砖的外表面上。

15.根据权利要求8所述的地下水库坝体结构，其特征在于，所述内侧坝体包括依次拼接的多块内侧坝体模块；

在任意相邻的两块所述内侧坝体模块之间形成有一条所述第三注浆通道；

在所述第三注浆通道内浇筑有所述密封连接体。

16.根据权利要求15所述的地下水库坝体结构，其特征在于，所述内侧坝体模块为六面体；

所述内侧坝体模块包括四条内侧坝体模块长边，所述内侧坝体模块长边朝向两侧所述煤柱坝体的方向延伸；

在每条所述内侧坝体模块长边上都设置有内侧坝体输浆槽，所述内侧坝体输浆槽朝向两侧所述煤柱坝体的方向延伸；

在依次拼接的多块所述内侧坝体模块中相邻的两条所述内侧坝体输浆槽拼接成一条所述第三注浆通道。

17.根据权利要求15所述的地下水库坝体结构，其特征在于，所述内侧坝体模块包括内侧坝体泡沫砖和内侧坝体混凝土包覆层；

所述内侧坝体混凝土包覆层包覆在所述内侧坝体泡沫砖的外表面上。

18.根据权利要求1所述的地下水库坝体结构，其特征在于，在所述坝体基座和所述密封结构上面对所述巷道的一侧布设有至少一层密封层。

19.一种对权利要求1-18中任一项所述的地下水库坝体结构的构筑方法，其特征在于，包括如下步骤:

S1：选择两个间隔设置的煤柱坝体；

S2：在两个所述煤柱坝体之间构筑人工坝体；

其中，所述人工坝体的构筑方法如下：

S21：在两个所述煤柱坝体之间构筑坝体基座；

S22：在坝体基座的上方布置椭圆形的底部密封块；

S23：在底部密封块的上方布置挡板；

S24：在挡板的上方布置椭圆形的顶部密封块，并将每个顶部密封块都相应地布置在一个底部密封块的正上方；

S25：拉动或推动挡块，并带动顶部密封块和底部密封块转动，进而使得顶部密封块、挡板和底部密封块密封连接在巷道顶板与坝体基座之间。

20.根据权利要求19所述的构筑方法，其特征在于，坝体基座的构筑方式如下：

构筑内侧坝体；

在内侧坝体的外侧构筑外侧坝体，并在内侧坝体与外侧坝体之间设置有第三注浆通道，使得第三注浆通道朝向两侧的煤柱坝体延伸；

在内侧坝体和外侧坝体的顶部构筑顶部坝体，并在外侧坝体与顶部坝体之间设置第一注浆通道，在顶部坝体上设置有第二注浆通道，使其与第一注浆通道连通，还将第一注浆通道与第三注浆通道连通；

在巷道内通过注浆设备向第一注浆通道中注入密封连接体浆液，一部分密封连接体浆液通过第一注浆通道、第二注浆通道进入相邻的底部密封块之间和相邻的所述顶部密封块之间，另一部分密封连接体浆液通过第一注浆通道、第三注浆通道进入坝体基座与煤柱坝体之间；

静置预设时间，密封连接体浇筑在煤柱坝体与坝体基座之间，密封连接体还浇筑在相邻的底部密封块之间和相邻的顶部密封块之间，密封连接体还浇筑在第一注浆通道、第二注浆通道和第三注浆通道内。