CN110863856A - 一种进路式胶结充填封堵墙及其构筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种进路式胶结充填封堵墙结构及其构筑方式，其中封堵墙结构包括墙本体，还包括加固组件，设置于所述封堵墙本体内部，包括交错设置的加强筋和与所述加强筋相贴合的加强板；封顶件，设置于所述封堵墙本体的顶部。封堵墙采用了加强筋，加强板结合的筑模构筑方法。解决了采用充填采矿法矿山充填挡墙的结构及其参数设置不合理问题，经过实践检验，本方法涉及的充填在比现有技术更经济合理的情况下，不仅在强度上能承受来自充填料的作用力，还能在结构上满足抵抗矿区爆破震动和充填料浆滤水的要求。

Description

一种进路式胶结充填封堵墙及其构筑方法

技术领域

本发明涉及地下采矿技术领域，具体涉及一种进路式胶结充填封堵墙及其构筑方法。

背景技术

胶结充填采矿法就其他采矿方法而言，它在防治地表沉降和控制地压活动方面表现更加出色，还拥有更高的矿石回收率，不仅减少了矿山废弃物在地表的堆积，释放大量的地面空间，同时减少了采矿业对环境的影响，因此在世界范围内被广泛采用。充填挡墙的构筑是采场充填必备的一道工序。挡墙的稳固性关系着后续工序的进行以及矿山的安全生产。部分矿山由于挡墙结构设置不合理，采用空心砖或木板堆砌，其强度欠缺，导致挡墙当场垮塌，不仅堵塞了采场通道，污染了环境，同时严重影响了矿山生产效率。而有些矿山为了挡墙的稳固，耗费了过多的材料加厚或固定挡墙，显著降低了矿山的生产效率。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的挡墙强度和稳定性不够的缺陷及现有施工方法物料浪费严重的缺陷，进而提供一种进路式胶结充填封堵墙及其构筑方法。

本发明提供的进路式胶结充填封堵墙，包括封堵墙本体，还包括，

加固组件，设置于所述封堵墙本体内部，包括交错设置的加强筋和与所述加强筋相贴合的加强板；

封顶件，设置于所述封堵墙本体的顶部。

优选地，上述进路式胶结充填封堵墙中，所述加强筋包括，

加固锚杆，贯穿所述封堵墙本体且其两端延伸至所述封堵墙本体外部；

竖筋，设置于所述墙本体内部，并与所述锚杆交叉设置。

优选地，上述进路式胶结充填封堵墙中，所述加固锚杆和所述竖筋垂直设置形成网状结构，所述加强板与所述网状结构贴合设置。

优选地，上述进路式胶结充填封堵墙中，所述加强板为钢筋网。

优选地，上述进路式胶结充填封堵墙中，所述加强板与所述封堵墙本体平行。

优选地，上述进路式胶结充填封堵墙中，封顶件为空心砖层。

优选地，上述进路式胶结充填封堵墙还包括支撑件和滤水管，其中所述支撑件设置于封堵墙本体外侧，一端连接所述墙本体，另一端抵靠巷道地面。

本发明还提供了一种进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，包括，

预处理，清理干净采场的地面，清至实底；

加固，在围岩两侧设置加固锚杆眼，在所述加固锚杆眼前后两侧设置模板锚杆眼，在围岩两侧同一水平高度的所述加固锚杆眼内插入加固锚杆，在围岩两侧同一水平高度的所述模板锚杆眼内插入模板锚杆形成前模板锚杆和后模板锚杆，所述模板锚杆与所述加固锚杆平行，在前、后模板锚杆形成的空间内垂直所述加固锚杆设置若干竖筋，然后平行所述竖筋设置钢筋网；

立模，分别沿所述前模板锚杆和所述后模板锚杆内侧设置前模板和后模板，形成立模墙；

浇筑，向立模墙内填充混凝土，形成混凝土充填封堵墙；

封顶，在立模墙顶部筑砌空心砖封顶；

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，还包括，拆除后模板，并填充进路式胶结充填封堵墙与围岩连接处的空隙。

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，还包括，填充进路式胶结充填封堵墙与围岩连接处的空隙后，拆除前模板。

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，还包括，在立模后设置支撑件的步骤，所述支撑件的一端连接所述前模板，另一端抵靠巷道地面。

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，单侧围岩上设置3个所述加固锚杆眼，且3个所述加固锚杆眼在竖直方向上位于同一直线上，相邻加固锚杆眼在高度上相距0.9-1.1m,且距离巷道地面最近的加固锚杆眼距离巷道地面为450-550mm。

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，在水平方向上，所述模板锚杆眼与所述加固锚杆眼距离为270-280mm。

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，所述加固锚杆、竖筋、所述前模板锚杆和所述后模板锚杆为28号螺纹钢。

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，立模墙的厚度为400-600mm。

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，所述前模板和所述后模板的厚度分别为5cm和2.5cm。

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，所述竖筋的数量不少于3根。

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法向立模墙内填充混凝土时，每加固300mm高度，振动一次，且加固时要预埋滤水管。

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，封顶时筑砌2层空心砖。

优选的，上述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法在预处理时，对软矿或有裂隙采场，还包括预喷浆以防止充填时跑浆的步骤；并在对应立模墙底部的位置布设钢筋网，网度为400×400。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的进路式胶结充填封堵墙，包括封堵墙本体，还包括加固组件，设置于所述封堵墙本体内部，包括交错设置的加强筋和与所述加强筋相贴合的加强板；封顶件，设置于所述封堵墙本体的顶部。本发明的进路式胶结充填封堵墙通过在封堵墙本体内部设置加固组件提高了强度和稳定性，并且在其顶部设置封顶件可以使封堵墙与顶部围岩密封连接。通过交叉设置的加固锚杆和竖筋并与钢筋网贴合设置，使得强度和稳定性进一步提高。

本发明提供的一种进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，方法步骤采用了预处理，立模，浇筑，封顶的过程，预处理过程中采用了加固锚杆，竖筋，钢筋网三者相互搭接的方式，增加封堵墙本体的强度和稳定性；先形成立模墙再向立模墙中间浇筑填充混凝土，该搭建方法结构稳固，减少了挡墙垮塌等安全事故的发生，增加了作业的安全性。

立模墙顶部用空心砖接顶工序，有利于封堵墙的成型密封。实际生产中，由于充填进路的顶部并非平直且光滑，而是凹凸不平的，因此挡墙无法完全与进路顶部相接，存在很多空隙，因而充填到顶部时，充填料浆易从这些空隙中流出，影响了充填效率，也降低的充填接顶率。在封堵墙与顶部之间衬砌空心砖，可以减少空隙，空心砖与顶部之间的小空隙，用水泥砂浆进行封堵。如此，便能最大程度对空区进行封闭，使得充填接顶效果达到最佳。同时空心砖还可以起到减缓地压的作用，当上覆岩体或者上覆充填体受压变形下沉时，首先使空心砖受压，进而传递到封堵墙，此压力传递过程便能减低封堵墙的受力，减轻封堵墙的破坏，对当前采场起到一定的支撑作用，可降低地压破坏带来的影响。封顶过程能够使封堵墙构筑物更好的与充填进路顶部相接，减少封堵墙构筑物与顶部的空隙，防止充填过程中料浆流出，增强接顶效果。

本发明提供的一种进路式胶结充填封堵墙的构筑方法中设有的拆除模板工序，此过程也是一个检查封堵墙密封性的过程，保证充填时料浆不从封堵墙与两侧围岩的空隙中流出。本申请采用胶结充填，料浆浓度低于膏体充填且含水量高于膏体充填，滤水管的布置，有利于充填体加快脱水固结，增加强度，以达到缩短养护时间的目的，加快生产进度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种进路式胶结充填封堵墙的内部布筋结构示意图；

图2为充填封堵墙的立模墙示意图；

图3为充填封堵墙的支撑件示意图。

附图标记说明：

1空心砖； 2加固锚杆； 3钢筋网；

4混凝土； 5竖筋； 6滤水管；

7围岩； 8前模板锚杆； 9后模板锚杆；

10前模板； 11后模板； 12支撑件；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种进路式胶结充填封堵墙，包括封堵墙本体，还包括加固组件，其设置于所述封堵墙本体内部，包括交错设置的加强筋和与所述加强筋相贴合的加强板。加强筋和加强板起到了封堵墙内部基本加固作用，在本实施例中，所述加强筋包括加固锚杆2和竖筋5，其中，加固锚杆2贯穿所述封堵墙本体且其两端延伸至所述墙本体外部；竖筋5设置于所述封堵墙本体内部，并与所述锚杆交叉设置。加固锚杆2和竖筋5提高封堵墙的抗弯折能力；使得封堵墙内部的加固部分非常稳固。具体的所述加固锚杆2和竖筋5可选择28号螺纹钢，本实施例中，加强板为钢筋网3，使混凝土4粘合更加紧密，封堵墙形成一个整体。提高抗震，抗裂能力。

本实施例的进路式胶结充填封堵墙还包括设置于所述封堵墙本体的顶部的封顶件，封顶件可减少封堵墙顶部空隙，防止跑浆，跑砂。在本实施例中所述封顶件为两层空心砖层1。

在优选的实施方式中，为起到最佳加固效果，所述加固锚杆和所述竖筋5垂直设置形成网状结构，所述加强板与所述网状结构贴合设置，且所述加强板与所述封堵墙本体平行。

在优选的实施方式中，进路式胶结充填封堵墙还包括支撑件12和滤水管6，其中所述支撑件设置于封堵墙本体外侧，一端连接所述封堵墙本体，另一端抵靠巷道地面。滤水管6的布置有利于充填体加快脱水固结，增加强度，以达到缩短养护时间的目的，支撑件12主要是对封堵墙的支撑作用进行补强。

实施例2

本实施例提供了图1-3所示的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，包括，

预处理，清理干净采场的地面，清至实底；

加固，在围岩7两侧用钻机施工设置加固锚杆眼，加固锚杆眼孔深为800mm，距采场地面高度500mm施工第一个孔，第一个孔与第二个孔、第二与第三个孔高度相距1m，数量为两侧各3个(共6个)，要求两侧锚杆眼在一个水平高度上能连接成线；其次以加固锚杆眼为中心，距加固锚杆眼前后两侧各275mm位置用钻机施工模板锚杆眼，模板锚杆眼的孔深为500mm，距底板高度500mm施工第一个孔，第一个孔与第二个孔、第二与第三个孔高度相距1m,数量为两侧各3个(共6个)，要求两侧模板锚杆眼在一个水平高度上能连接成线。锚杆眼施工完毕后，用28号螺纹钢插入两侧锚杆眼中，加固锚杆眼内插入加固锚杆2，模板锚杆眼内插入模板锚杆，相应锚杆搭接长度大于500mm，之后用U型卡锁死；锚杆安装完毕后，要求在立模墙内铺设竖筋5，数量为3根，并在竖筋平行方向设置钢筋网3，竖筋5、加固锚杆2、钢筋网3三者须连为一体。

锚杆施工完毕后，分别沿所述前模板锚杆8和所述后模板锚杆9内侧设置后模板11和前模板10，模板高度距顶板400mm位置，形成厚度为475mm的立模墙，其中前模板10由长1m,宽0.15m,厚5cm的木板材料制成和后模板11由长1m,宽0.15m,厚2.5cm的木板制成。在立模后设置支撑件12，所述支撑件的一端连接所述前模板10，另一端抵靠巷道地面

浇筑，向立模墙内填充混凝土4，形成充填封堵墙，向立模墙内填充混凝土4时，每加固300mm高度，振动一次，且加固时要预埋滤水管6，滤水预埋管最低一根(第一根)距离底板1.75m，第二根距离底板2.65m，往上每隔20cm埋设一根。滤水管靠空区一侧用滤水布预先扎牢。；

封顶，在立模墙顶部筑砌空心砖1封顶，空心砖1尺寸长度为400mm,宽度为200mm,高度为200mm，且空心砖筑砌2层，空心砖墙面要摸浆，保证充填过程不跑浆。

立模墙养护24h后，拆除内模板，并填充进路式胶结充填封堵墙与围岩连接处的空隙；填充进路式胶结充填封堵墙与围岩连接处的空隙后，拆除前模板10。

实施例3

本实施例提供了一种针对有裂隙采场的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，包括，

预处理，清理干净采场的地面，清至实底，预喷浆以防止充填时跑浆的步骤，并在对应立模墙底部的位置布设钢筋网，网度为400×400。

加固，在围岩7两侧用钻机施工设置加固锚杆眼，加固锚杆眼孔深为800mm，距采场地面高度500mm施工第一个孔，第一个孔与第二个孔、第二与第三个孔高度相距1m，数量为两侧各3个(共6个)，要求两侧锚杆眼在一个水平高度上能连接成线；其次以加固锚杆眼为中心，距加固锚杆眼前后两侧各275mm位置用钻机施工模板锚杆眼，模板锚杆眼的孔深为500mm，距底板高度500mm施工第一个孔，第一个孔与第二个孔、第二与第三个孔高度相距1m,数量为两侧各三个(共6个)，要求两侧模板锚杆眼在一个水平高度上能连接成线。锚杆眼施工完毕后，用28号螺纹钢插入两侧锚杆眼中，加固锚杆眼内插入加固锚杆2，模板锚杆眼内插入模板锚杆，相应锚杆搭接长度大于500mm，之后用U型卡锁死；锚杆安装完毕后，要求在立模墙内铺设竖筋5，数量为3根，并在竖筋平行方向设置钢筋网3，竖筋5、锚杆2、钢筋网3三者须连为一体。

锚杆施工完毕后，分别沿所述前模板锚杆8和所述后模板锚杆9内侧设置后模板11和前模板10，模板高度距顶板400mm位置，形成厚度为475mm的立模墙，其中前模板10由长1m,宽0.15m,厚5cm的木板材料制成和后模板11由长1m,宽0.15m,厚2.5cm的木板制成。在立模后设置支撑件，所述支撑件的一端连接所述前模板10，另一端抵靠巷道地面，所述支撑件采用直径20cm,长度为3m的木料。

浇筑，向立模墙内填充混凝土4，形成充填封堵墙，向立模墙内填充混凝土4时，每加固300mm高度，振动一次，且加固时要预埋滤水管6，滤水管采用的是直径75mm PVC管；

封顶，在立模墙顶部筑砌空心砖1封顶，空心砖1尺寸长度为400mm,宽度为200mm,高度为200mm，且空心砖筑砌2层，空心砖墙面要摸浆，保证充填过程不跑浆。

立模墙养护36h后，拆除内模板，并填充进路式胶结充填封堵墙与围岩连接处的空隙；填充进路式胶结充填封堵墙与围岩连接处的空隙后，拆除前模板10。

本申请涉及的所述封堵墙构筑方法是上(下)向分层进路式胶结充填法，胶结充填体与普通的膏体充填体在制备、输送、充填方式等方面有着显著的差别。技术参数是经过大量理论以及实践检验得出的最优结果，是上(下)向水平分层充填法中分层进路充填的封堵墙设置及构筑方法中最经济、施工效率最高、效果最显著的。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (19)

1.一种进路式胶结充填封堵墙，包括墙本体，其特征在于，还包括，

加固组件，设置于所述墙本体内部，包括交错设置的加强筋和与所述加强筋相贴合的加强板；

封顶件，设置于所述封堵墙本体的顶部。

2.根据权利要求1所述的进路式胶结充填封堵墙，其特征在于，所述加强筋包括，

加固锚杆(2)，贯穿所述封堵墙本体且其两端延伸至所述墙本体外部；

竖筋(5)，设置于所述墙本体内部，并与所述锚杆交叉设置。

3.根据权利要求2所述的进路式胶结充填封堵墙，其特征在于，所述加固锚杆(2)和所述竖筋(5)垂直设置形成网状结构，所述加强板与所述网状结构贴合设置。

4.根据权利要求1-3任一所述的进路式胶结充填封堵墙，其特征在于，所述加强板为钢筋网(3)。

5.根据权利要求4所述的进路式胶结充填封堵墙，其特征在于，所述加强板与所述封堵墙本体平行。

6.根据权利要求1-5任一所述的进路式胶结充填封堵墙，其特征在于，封顶件为空心砖层(1)。

7.根据权利要求1-6任一所述的进路式胶结充填封堵墙，其特征在于，还包括支撑件(12)和滤水管(6)，其中所述支撑件设置于封堵墙本体外侧，一端连接所述墙本体，另一端抵靠巷道地面。

8.一种进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，包括，

预处理，清理干净采场的地面，清至实底；

加固，在围岩(7)两侧设置加固锚杆眼，在所述加固锚杆眼前后两侧设置模板锚杆眼，在围岩(7)两侧同一水平高度的所述加固锚杆眼内插入加固锚杆(2)，在围岩两侧同一水平高度的所述模板锚杆眼内插入模板锚杆形成前模板锚杆(8)和后模板锚杆(9)，所述模板锚杆与所述加固锚杆(2)平行，在前模板锚杆(8)、后模板锚杆(9)形成的空间内垂直所述加固锚杆设置若干竖筋(5)，然后平行所述竖筋设置钢筋网(3)；

立模，分别沿所述前模板锚杆(8)和所述后模板锚杆(9)内侧设置前模板(10)和后模板(11)，形成立模墙；模板均为竖向布置；

浇筑，向立模墙内填充混凝土(4)，形成混凝土(4)充填封堵墙；

封顶，在立模墙顶部筑砌空心砖(1)封顶。

9.根据权利要求8所述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，其特征在于，还包括，拆除后模板(11)，并填充进路式胶结充填封堵墙与围岩连接处的空隙。

10.根据权利要求9所述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，其特征在于，还包括，填充进路式胶结充填封堵墙与围岩连接处的空隙后，拆除前模板(10)。

11.根据权利要求10所述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，其特征在于，还包括，在立模后设置支撑件(12)的步骤，所述支撑件的一端连接所述前模板(10)，另一端抵靠巷道地面。

12.根据权利要求8-11任一所述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，其特征在于，单侧围岩上设置3个所述加固锚杆眼，且3个所述加固锚杆眼在竖直方向上位于同一直线上，相邻加固锚杆眼在高度上相距0.9-1.1m,且距离巷道地面最近的加固锚杆眼距离巷道地面为450-550mm。

13.根据权利要求8-12任一所述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，其特征在于，在水平方向上，所述模板锚杆眼与所述加固锚杆眼距离为270-280mm。

14.根据权利要求12所述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，其特征在于，所述加固锚杆(2)、竖筋(5)、所述前模板锚杆(8)和所述后模板锚杆(9)为28号螺纹钢。

15.根据权利要求14所述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，其特征在于，立模墙的厚度为400-600mm。

16.根据权利要求8-15任一所述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，其特征在于，所述竖筋(5)的数量不少于3根。

17.根据权利要求8-16任一所述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，其特征在于，向立模墙内填充混凝土(4)时，每加固300mm高度，振动一次，且加固时要预埋滤水管(6)，其中，滤水预埋管最低一根(第一根)距离底板1.7-1.8m，第二根距离底板2.6-2.7m，往上每隔20cm埋设一根；滤水管靠空区一侧用滤水布预先扎牢。

18.根据权利要求17所述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，其特征在于，封顶时筑砌2层空心砖(1)。

19.根据权利要求8-18任一所述的进路式胶结充填封堵墙的构筑方法，其特征在于，在预处理时，对软矿或有裂隙采场，还包括预喷浆以防止充填时跑浆的步骤；并在对应立模墙底部的位置布设钢筋网(3)，网度为400×400。

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