CN204808739U - 一种模拟煤壁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种模拟煤壁，包括竹胶板、D50钢管和背楞，所述竹胶板、D50钢管和背楞依次从内至外固定连接，所述竹胶板呈矩形设置，所述D50钢管之间水平间距为500mm，所述D50钢管竖向间距为1.5m以下间距400mm，1.5m以上间距600mm，所述背楞之间间距为100mm，所述竹胶板内设置有混凝土浇筑层，所述混凝土浇筑层垂直方向上设置有十层，本实用新型主要用于实验室进行模拟工作面采煤工艺的重要基础设施，模拟煤壁结构层煤骨料分布均匀，稳定性较好，整体颜色较黑，接近煤层。

Description

一种模拟煤壁

技术领域

本实用新型涉及一种矿业设备技术领域，特别是涉及一种模拟煤壁。

背景技术

模拟煤壁俗称假煤壁，是一种模拟煤炭岩层性能的人工浇筑混合料混凝土，主要用于实验室进行模拟工作面采煤工艺的重要基础设施，煤壁混凝土以煤作为骨料，与水泥、水、减水剂拌合而成，同时填充大块成品煤，混合浇筑完成后具有煤的层理和节理构造。模拟煤壁的主要技术指标是模拟煤壁按坚固性系数，f2-f4分为3个强度等级，误差范围±0.5。确保模拟煤壁规范切割，不得出现切割失败或坍塌等非正常现象。模拟煤壁主要采用按试验配比进行拌制的煤壁混凝土+现场铺设的煤块。工作面模拟煤壁共浇筑2个主体部分，其尺寸分别为70m×2m×1.5m(煤坚固性系数为f2)和70m×4m×3m(其中35m×4m×3m煤坚固性系数为f3；35m×4m×3m煤坚固性系数为f4)，施工时分3段连续施工。

模拟煤壁混凝土配合比试配难度大：因模拟煤壁完成后必须达到真实的煤壁强度、煤壁层理及性能，煤壁混凝土的配合比配置难度较大，模拟煤壁混凝土不同于普通混凝土的是使用的粗细骨料全部是经过洗选后的末煤。国内没有类似配合比，张煤机综合实验室所使用的模拟煤壁配合比是由大学物理实验室经过大量的试配、试验最终确定的。分别试配了3个强度等级。模拟煤壁混凝土为大体积混凝土，现场制作尺寸为70×2×1.5米，70m×4m×3m，现场模板支设难度大。模拟煤壁混凝土必须是分层一次浇筑完成，现场煤壁周围没有任何固定物，必须通过脚手架体系进行单侧支模，保证模板的牢固、稳定，不得出现胀模、漏浆等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是一种主要用于实验室进行模拟工作面采煤工艺的重要基础设施，模拟煤壁结构层煤骨料分布均匀，稳定性较好，整体颜色较黑，接近煤层的模拟煤壁。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种模拟煤壁，包括竹胶板、D50钢管和背楞，所述竹胶板、D50钢管和背楞依次从内至外固定连接，竹胶板为模拟煤壁浇筑用模板，具有强度高、韧性好、表面光滑、几何尺寸准确等优点，易满足拼缝要求，可以很好地控制煤壁混凝土质量，D50钢管和背楞具有足够的刚度，以满足煤壁混凝土承载力的要求，所述竹胶板呈矩形设置，所述D50钢管之间水平间距为500mm，所述D50钢管竖向间距为1.5m以下间距400mm，1.5m以上间距600mm，所述背楞之间间距为100mm，所述竹胶板内设置有混凝土浇筑层，所述混凝土浇筑层垂直方向上设置有十层。

作为优选，所述背楞为50mm×100mm木方，保持足够的承载力。

作为优选，所述混凝土浇筑层水平方向上包括有四段，方便施工时依次浇筑。

作为优选，所述四段之间设置有充填聚苯乙烯泡沫板，减小热胀冷缩造成误差。

作为优选，所述混凝土浇筑层内放置有煤块，使得煤壁具有煤的节理特性。

该技术方案具有主要用于实验室进行模拟工作面采煤工艺的重要基础设施，模拟煤壁结构层煤骨料分布均匀，稳定性较好，整体颜色较黑，接近煤层的特点。

本实用新型的有益效果是：设置的竹胶板为模拟煤壁浇筑用模板，具有强度高、韧性好、表面光滑、几何尺寸准确等优点，易满足拼缝要求，可以很好地控制煤壁混凝土质量，D50钢管和背楞具有足够的刚度，以满足煤壁混凝土承载力的要求，混凝土浇筑层水平方向上包括有四段，方便施工时依次浇筑，四段之间设置有充填聚苯乙烯泡沫板，减小热胀冷缩造成误差，煤块使得煤壁具有煤的节理特性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的一种模拟煤壁的结构图。

图2为本实用新型的一种模拟煤壁的混凝土浇筑层示意图

具体实施方式

参阅图1和图2所示，一种模拟煤壁，包括竹胶板1、D50钢管2和背楞3，所述竹胶板1、D50钢管2和背楞3依次从内至外固定连接，所述竹胶板1呈矩形设置，所述D50钢管2之间水平间距为500mm，所述D50钢管2竖向间距为1.5m以下间距400mm，1.5m以上间距600mm，所述背楞3之间间距为100mm，所述竹胶板1内设置有混凝土浇筑层4，所述混凝土浇筑层4垂直方向上设置有十层。

所述背楞2为50mm×100mm木方，在使用时，保持足够的承载力。

所述混凝土浇筑层4水平方向上包括有四段，在使用时，方便施工时依次浇筑。

所述四段之间设置有充填聚苯乙烯泡沫板(未图示)，在使用时，减小热胀冷缩造成误差。

所述混凝土浇筑层4内放置有煤块(未图示)，在使用时，使得煤壁具有煤的节理特性。

在施工时，煤壁混凝土经商品混凝土站搅拌均匀后，用罐车运送到浇筑现场，现场设置混凝土汽车输送泵，直接输送至浇筑作业面。施工人员操作平台搭设双排脚手架，满铺跳板。每段浇筑范围内配10个振捣棒，每侧各5个进行振捣。煤壁混凝土浇筑顺序为1、2、3、4段顺序进行，第一层浇筑完毕后根据施工浇筑时的环境气温选择冷结形成的时间，约为4～5小时(层与层之间浇筑间隔时间)。1、2段混凝土浇筑尺寸为34.975m×4m×3m，每段混凝土浇筑量为420m3；3、4段混凝土浇筑尺寸为34.975m×2m×1.5m，每段混凝土浇筑量为105m3；中间伸缩缝宽50毫米，充填聚苯乙烯泡沫板。按每300m3留一组试块(每组3块)，留5组共15个试块，试块尺寸为100mm×100mm×100mm，用来测试煤壁混凝土结构实体强度的同条件试块。煤壁混凝土振捣时布点要均匀，层层搭接，做到快插慢拔。不得碰撞模板，振捣棒与模板内表面保持不小于5cm的距离，在振捣棒上做插入深度标记，确保每层振捣深度为30cm，避免插入上层煤壁混凝土内。为保证煤壁混凝土强度的发展，煤壁混凝土浇筑完毕48小时后开始表面覆盖草帘进行湿润养护，煤壁混凝土养护28天，养护温度处于15℃-25℃。模拟煤壁模板14天后拆模，拆模后煤壁混凝土侧面同样覆盖草帘进行养护，养护期间煤壁处于湿润状态。

煤壁混凝土一次性浇筑完成，每层浇筑厚度为30mm，当第一层煤壁浇筑完后，继续浇筑第二层、第三层、...第十层，为了使煤壁具有煤的层理特征，每层浇筑完毕后，根据施工浇筑时的环境气温选择冷结形成的时间，每层浇筑间隔时间约为3-5小时，为了使煤壁具有煤的节理特性，在浇筑2-3层煤壁混凝土前放入一定数量的煤块，

本实用新型的有益效果是：设置的竹胶板为模拟煤壁浇筑用模板，具有强度高、韧性好、表面光滑、几何尺寸准确等优点，易满足拼缝要求，可以很好地控制煤壁混凝土质量，D50钢管和背楞具有足够的刚度，以满足煤壁混凝土承载力的要求，混凝土浇筑层水平方向上包括有四段，方便施工时依次浇筑，四段之间设置有充填聚苯乙烯泡沫板，减小热胀冷缩造成误差，煤块使得煤壁具有煤的节理特性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种模拟煤壁，其特征在于：包括竹胶板、D50钢管和背楞，所述竹胶板、D50钢管和背楞依次从内至外固定连接，所述竹胶板呈矩形设置，所述D50钢管之间水平间距为500mm，所述D50钢管竖向间距为1.5m以下间距400mm，1.5m以上间距600mm，所述背楞之间间距为100mm，所述竹胶板内设置有混凝土浇筑层，所述混凝土浇筑层垂直方向上设置有十层。

2.根据权利要求1所述的模拟煤壁，其特征在于：所述背楞为50mm×100mm木方。

3.根据权利要求2所述的模拟煤壁，其特征在于：所述混凝土浇筑层水平方向上包括有四段。

4.根据权利要求3所述的模拟煤壁，其特征在于：所述四段之间设置有充填聚苯乙烯泡沫板。

5.根据权利要求4所述的模拟煤壁，其特征在于：所述混凝土浇筑层内放置有煤块。