一种模块化巷道回填封堵方法及装置与流程

本发明公开一种模块化巷道回填封堵方法及装置，属于机械设计技术领域。

背景技术：

我国是矿产大国，各种物质资源丰富，每年的开采量巨大。为防止矿产开采后可能引起矿区塌陷事故的发生，技术人员将已采掘完成的废弃巷道使用矿渣和混凝土混合制作成半凝固状态的浆料进行浇筑回填，使其强度高于原有地质结构，从而达到防止塌陷的目的。

此种方法在浇筑矿渣混凝土浆料之前，需要将巷道口进行封堵，现有封堵方法为：在需要封堵的巷道口先制作一堵只有巷道口一半多高的钢筋混凝土堵墙，待其凝固达到要求强度后，再灌注回填浆料至一半高度。待浆料凝固后再制作上半部分钢筋混凝土堵墙，待其凝固达到要求强度后，再全部浇灌完毕。此种方法需要将相关的材料(钢筋、混凝土、石料、模板、脚手架等)全部运输至矿井下，然后由工人进行施工，下半部分混凝土堵墙凝固后，又需要工人拆除模板和脚手架，再进行上半部分浇筑，待浆料凝固后有需将上述步骤再重复一遍。

整个流程下来，工序繁琐、需要耗费大量的人力和物力进行堵墙制作的搭建支撑，并且生产钢筋、混凝土、模板及开采石料需要排放大量的二氧化碳及其他有害物质，而且这些材料并不能进行二次使用或者回收利用，对生态造成很大负担，环境友好性很差，不利于节能减排。企业需要为此支出额外的成本，并且环境监管部门工作量也加大，这就容易造成企业在相关部门监管不利的情况下偷偷节省环保开支，不顾生态环境建设而污染环境，事发之后相关部门会被问责，造成两败俱伤的局面，最终得不偿失。

技术实现要素：

为了克服上述传统的矿洞封堵技术成本高、费工费时、环境友好性很差等问题，本发明的目的是发明一种模块化巷道回填封堵装置，该装置结构简单、操作简便、需要人数少、维护方便、空间占用小、安全性高，可重复利用，对环境友好，能大大降低矿洞封堵成本，能产生巨大的社会经济效益。

本发明的目的在于提供一种模块化巷道回填封堵方法：将可移动回填封堵装置推至预定位置，并将可移动回填封堵装置固定在预定位置，使其不会发生位移，调节可移动回填封堵装置的封堵挡板至预定角度后在封堵挡板上铺设塑料薄膜即可进行灌浆施工，待填料干燥以后撤走可移动回填封堵装置，后期可重复使用。

本发明的另一目的通过以下技术方案实现：一种模块化巷道回填封堵装置，包括封堵挡板、可移动装置、可伸缩支撑杆，封堵挡板下端与可移动装置铰接，可伸缩支撑杆一端与可移动装置铰接，另一端与封堵挡板中部铰接，可伸缩支撑杆的伸长和缩短使封堵挡板与可移动装置上表面的角度任意变动。

优选的，本发明所述封堵挡板包括固定框架、加固杆、小挡板，固定框架由两段或多段组成，每段之间活动连接，小挡板固定在固定框架上，背部由加固杆进行加固，可伸缩支撑杆的一端与第一段小挡板中部铰接，其余小挡板通过其他支撑杆支撑，例如用钢管支在地面上形成稳固的三角结构。

优选的，本发明可移动装置包括置物板、可升降轮；置物机构的下面设有多个可升降轮，置物板上设有多个定位孔和车身连接孔，可升降轮收起时可移动装置水平置于地面上。

优选的，本发明所述伸缩支撑杆为液压伸缩支撑杆或者电动伸缩支撑杆。

本发明所述可升降轮包括升降转向轮和可升降固定轮，升降转向轮位于可移动装置后端，可升降固定轮位于可移动装置前端。

优选的，本发明实施例中可升降轮为市售产品，可升降轮上端设有一段长螺杆，置物机构上对应设有螺孔，可升降轮与置物机构通过螺纹连接，升降过程可通过拧紧螺母实现，在置物机构201下面设有相应的矩形凹槽，用于收纳可升降轮，以便使可移动装置与地面接触。

在实际使用过程中可移动装置的宽度及长度，封堵挡板的固定框架、小挡板的厚度及宽度可根据不同使用情况进行匹配使用。

本发明所述装置的工作过程：工作时，将可移动装置推至预定位置，将可升降轮降低，此时可移动装置降落至地面，由人工将钢钎通过车身定位孔钉至地面内，可移动装置便被牢牢固定在预定位置，不会发生位移；若使用多个模块化巷道回填封堵装置，只需将各个可移动装置推至预定位置，由人工将钢钎通过车身定位孔将各个可移动装置固定在预定位置上之后，使用螺栓将可移动装置侧面预留的车身连接孔连接在一起即可；将模块化巷道回填封堵装置固定好之后即可打开伸缩支撑杆，伸缩支撑杆可顶起封堵挡板，将封堵挡板各段调节至预定角度后在封堵挡板上铺设塑料薄膜即可进行灌浆施工。

本发明的有益效果

(1)本发明所述封堵挡板可分为两段或者多段，通过铰链连接在一起，在具体施工时可根据不同工况进行拆分组合使用；可通过车身定位孔和车身连接孔将可移动装置固定至地面并与其他模块化巷道回填封堵装置连接在一起；此装置可适应不同的工况条件，进行灵活组装使用，适用范围广泛适应性强。

(2)本发明所述模块化巷道回填封堵装置在矿洞中浆料凝固后可拆除，并在其他矿洞封堵作业中继续使用；此装置可大大降低矿下物料运输量，节省人工及材料开支；并且由于其可重复使用，对于环境也是十分友好，可为企业节省一笔环保开支，为节能减排做贡献。

综上所述，本发明所述装置可在矿洞封堵作业中重复使用；且设备的结构简单、维护方便；设备操作简便，安全性高；需要极少的人力，对环境十分友好；极大提高矿洞封堵效率，降低矿洞封堵成本。

附图说明

图1为本发明所述装置的正视图；

图2为本发明所述装置的侧视图；

图3为本发明所述装置的俯视图。

图中：100-封堵挡板；101-固定框架；102-加固杆；103-小挡板；200-可移动装置；201-置物机构；202-可升降轮；203-车身定位孔；204-车身连接孔；205-加强钢梁；206-钢板；207-可升降转向轮；300-可伸缩支撑杆。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明进行详细地说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。

参照图1，本发明提供一种模块化巷道回填封堵装置，包括封堵挡板100、可移动装置200、可伸缩支撑杆300，封堵挡板100下端与可移动装置200铰接，可伸缩支撑杆300一端与可移动装置200铰接，另一端与封堵挡板100中部铰接，可伸缩支撑杆300的伸长和缩短使封堵挡板100与可移动装置200上表面的角度任意变动。

所述封堵挡板100包括固定框架101、加固杆102、小挡板103，固定框架101由两段或多段组成，每段之间活动连接，连接方式有很多中，其可以通过铰链进行连接，也可以通过其他方式进行连接，本实施例对此不作限定，实际使用可根据实际工况进行折叠或拆分使用；小挡板103固定在固定框架101上，固定方式有很多种，例如螺丝钉固定、铆钉固定，小挡板103背部由加固杆进行102加固。

需要说明的是，本发明对封堵挡板100的材料不做限定，强度满足要求即可，作为优选方案，本实施例所述固定框架101、加固杆102均选择槽钢，小挡板103选择铝材。固定框架101、小挡板103的尺寸、可移动装置200的宽度及长度，根据不同使用情况进行匹配，在具体施工时可根据不同工况进行选择组合使用。

可移动装置200包括置物机构201、可升降轮202；可升降轮202固定在置物机构201的下端，置物机构201上设有多个车身定位孔203和车身连接孔204；置物机构201用于放置可伸缩支撑杆300或者其他需要运输的材料；其材料满足强度要求即可，可以为任意材料，例如可以制备成加强钢梁205，在加强钢梁侧面焊接钢板206，也可以根据实际需要缩短加强钢梁205直接的间距，去除焊接钢板206；可移动装置200材料为普通结构钢焊接而成，其他材料强度满足要求也可以用于本发明。

所述伸缩支撑杆300可选液压杆，为商业用品，市场上可定做得到成品，液压杆的长度、直径、段数，液压站的功率、供能方式，可根据不同使用情况进行匹配使用。

可升降轮202，采用商业产品；并且后面为可升降转向轮和前面为可升降固定轮；具有一定的承重能力；施工前可将可升降转向轮和可升降固定轮降下来支撑起可移动式车身，将可移动装置200移动至预定位置后即可将可升降转向轮和可升降固定轮收回，将可移动装置200降落至与地面接触，然后通过车身车身定位孔203和车身连接孔204将可移动式车身固定至地面并与其他模块化巷道回填封堵装置连接在一起。

本发明实施例中可升降轮202为市售产品，可升降轮202上端设有一段长螺杆，置物机构201上对应设有螺孔，可升降轮202与置物机构201通过螺纹连接，升降过程可通过拧紧螺母实现，在置物机构201下面设有相应的矩形凹槽，用于收纳可升降轮202，以便使可移动装置200与地面接触。

具体实施方式一

本实施例中伸缩支撑杆300选用液压杆，所述封堵挡板100和可移动装置200宽1.5m；封堵挡板100第一段高2m，第二、三段各高1m，在施工中首先使用液压杆和液压站支起第一段挡板，之后由人工支起第二三段挡板，并用钢管支在地面上形成稳固的三角结构，在施工时不会发生倒塌。

本实施例所述装置封堵洞口截面为3m宽、4m高的矿洞，把两台1.5m宽的模块化巷道回填封堵装置运至预定位置，将其一字排开，升起可升降轮202，将可移动装置200落至地面，由人工将钢钎通过车身定位孔203钉至地面内，可移动装置200便被牢牢固定在预定位置。通过螺栓将两台模块化巷道回填封堵装置的可移动装置200由其侧面预留的车身连接孔204连接在一起即可。将两台模块化巷道回填封堵装置固定好之后即可打开液压站，液压站驱动液压杆，此时液压杆可顶起封堵挡板100的第一段，将封堵挡板100各段调节至预定角度后在封堵挡板100上铺设塑料薄膜即可进行灌浆施工的第一步灌浆。待第一步灌注的浆料凝固后，由工人手动撑起封堵挡板100的第二段和第三段，并在其背面的槽钢下面撑入钢管，钢管另一端固定在地面上，形成稳固的三角结构。再在矿洞顶部开凿一个斜向下的小口，此口用于第二步灌注浆料。等浆料完全凝固后，由工人拆除钢管，放下第二三段封堵挡板100，之后启动液压站，收回液压杆放下第一段封堵挡板。再由工人使用工具将钢钎完全打入地下，松开连接车身的螺栓，降下可升降轮202，即可将此装置运输至下一个需要封口的矿洞进行施工。实现了矿洞封堵设备的循环利用，达到节能节费减排的目的。

具体实施方式2

本实施例所述封堵挡板100宽1m，第一段高2m，第二高1m，在施工中首先使用液压杆5和液压站6支起第一段挡板，之后由人工支起第二段挡板，并用钢管支在地面上形成稳固的三角结构，在施工时不会发生倒塌。

本实施例为封堵洞口截面为3m高、3m宽的矿洞，把三台模块化巷道回填封堵装置运至预定位置，将其一字排开，升起可升降轮202将可移动装置200落至地面，由人工将钢钎通过车身定位孔203钉至地面内，可移动装置200便被牢牢固定在预定位置。通过螺栓将三台模块化巷道回填封堵装置的可移动装置200由其侧面预留的车身连接孔204连接在一起即可。将三台模块化巷道回填封堵装置固定好之后即可打开液压站，液压站驱动液压杆，此时液压杆可顶起封堵挡板100的第一段，将封堵挡板100各段调节至预定角度后在封堵挡板100上铺设塑料薄膜即可进行灌浆施工的第一步灌浆。待第一步灌注的浆料凝固后，由工人手动撑起封堵挡板100的第二段，并在背面的槽钢下面撑入钢管，钢管另一端固定在地面上，形成稳固的三角结构。再在矿洞顶部开凿一个斜向下的小口，此口用于第二步灌注浆料。等浆料完全凝固后，由工人拆除钢管，放下封堵挡板100的第二段，之后启动液压站，收回液压杆放下第一段封堵挡板100。再由工人使用工具将钢钎完全打入地下，松开连接车身的螺栓，降下可升降轮202，即可将此装置运输至下一个需要封口的矿洞进行施工。实现了矿洞封堵设备的循环利用，达到节能节费减排的目的。