一种模袋挡墙及构筑方法与流程

本发明涉及地下矿山开采技术，尤其是涉及一种模袋挡墙及构筑方法。

背景技术：

当前国家大力提倡绿色循环矿山的建设，为减少地表废石的堆积以及控制由于开采引起的地压活动，现地下金属矿山中，多采用嗣后充填的方式进行采空区处理。而在采空区处理之前，需用充填挡墙对空区下部进行封堵，以此控制料浆的流动，实现采场充填工序的安全稳定。

当前挡墙多构筑在稳定的矿岩区域，合理的挡墙结构参数能有效保证充填安全稳定，而应用到软基底上，将出现一系列问题。通过国内外充填挡墙的应用情况可知，虽挡墙稳定性好，但由于料浆在水头压力的作用下，向结构薄弱区域作用，极易弱化软基底而形成液化区，破坏挡墙下部地基，形成导浆通道，随着充填料浆的高度增加，液浆压力增大，极有可能在后期出现料浆泄漏危害，严重危及井下安全作业。

因此，如何在软基底上构筑充填挡墙，是亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种模袋挡墙，该挡墙利用模袋内浇筑充填料浆，待充填料浆固结后形成挡墙，若松软基底由于充填水软化，模袋挡墙也可随之下沉，不出现漏浆口。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模袋挡墙的构筑方法，包括如下步骤：

包括如下步骤：

第一步，选定建造挡墙的位置；

第二步，在挡墙位置周围的矿岩上固定锚杆；

第三步，在锚杆上绑扎钢丝，形成钢丝网；

第四步，将挡墙底面清扫干净，平铺第一层模袋；

第五步，向第一层模袋中充填填充物，等待第一层模袋中的填充物固结完成，再在第一层模袋上放置第二层模袋，继续向第二层模袋充填填充物，等待第二层模袋中的填充物固结完成，再放置第三层模袋，重复，直至封堵整个挡墙区域。

进一步，第三步中，锚杆上绑扎的钢丝网为两层。钢丝网的双层设置可以采用一粗一细，先利用粗的钢丝形成钢丝网框架，在用细钢丝在框架上形成钢丝网。

进一步，第三步中，在钢丝网的表面覆盖一层土工布。

进一步，第五步中，充填物为充填料浆，充填过程为向模袋中灌充填料浆、滤水、补浆、滤水，等待模袋内充填料浆固结完成。

本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模袋挡墙，包括模袋本体，模袋本体内部填充填充物，多个模袋本体分层堆叠形成挡墙，该挡墙建造松软基底上，挡墙与周围的壁板紧密贴紧在一起。

进一步，所述填充物为充填料浆。

进一步，所述矿岩上设有锚杆。

进一步，所述锚杆上绑扎钢丝网，所述钢丝网设在挡墙的一侧。

进一步，所述钢筋网表面设有土工布。

进一步，所述挡墙远离钢丝网的一侧松软基底上设有集水沟。

进一步，所述挡墙远离钢丝网的一侧的松软基底上铺设模袋。在本实施例中，挡墙远离钢丝网的一侧的基底方向为采场外侧，与采场外侧相对应的是采场内侧，采场内侧在本发明中为待填充区域，利用挡墙将采场内侧与采场外侧隔开，挡墙将待填充区域形成上部开口的密封空间，充填料浆从上部向下投放进待填充区域，最终将待填充区域填充。在本实施例中，将采场外侧的基底上也铺上一层模袋，使其成为挡墙的一部分，这样可以使液态的充填料浆进入待填充区域后，不会从采场外侧的基底泄露出来。

本发明的有益效果：

本发明利用模袋内填充充填料浆，等充填料浆固结后形成挡墙，该挡墙能够随松软基底的软化而下沉，进而使挡墙与基底之间不会出现漏浆口，又因为挡墙是利用模袋内填充充填料浆制成，也不会出现挡墙崩塌。再在在采场外侧的基底铺设一层模袋，可以防止待填充区域的充填料浆从采场外侧的基底泄露出来。

附图说明

图1—为模袋挡墙与顶板和侧板连接的剖面示意图；

图2—为a-a视图；

图3—为采场外侧的俯视图。

图中：1-松软基底，2-模袋，3-侧板，4-锚杆，5-顶板，6-钢丝网，7-集水沟，21-第一层模袋，22-第二层模袋，23-第三层模袋。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1~图3：一种模袋挡墙，包括模袋本体，模袋本体内部充填填充物，多个模袋本体分层堆叠形成挡墙，该挡墙建造松软基底1上，挡墙与周围的矿岩紧密贴紧在一起。

在本实施例中，先行在待填充区域选择建造挡墙的位置，挡墙周围的矿岩可以按位置方向分为顶板5、侧板3和松软基底1。待填充区域为后续进行充填料浆填充的区域，是采用挡墙将带填充区域形成上部开口的密封空间，充填料浆从上部向下投放进待填充区域，最终将待填充区域填充。

在顶板5和侧板3上部开凿锚杆孔，在锚杆孔内插入锚杆4，为后续绑扎钢丝网提供支撑点，该锚杆无特殊要求，但为方便绑定钢丝网6与土工布，以螺纹钢或有刻痕的锚杆4为宜。钢丝网可以采用双层设置，钢丝网的双层设置可以采用一粗一细进行组合，先利用粗的钢丝形成钢丝网框架，在用细钢丝在框架上形成钢丝网，具体的，粗钢丝的直径可以是6mm。

钢丝网绑扎在锚杆上，具体的，在锚杆上捆绑钢丝网，钢丝网不需覆盖整个断面，如果顶板到松软基底的距离超过五米以上时，钢丝网顶部的设置位置为从顶板向下1.5m处为合适，且边角须有富裕，钢丝网留有富裕的目的是为了将钢丝网与侧板之间进行连接，增加钢丝网与四周矿岩的连接强度。当钢丝网绑扎完成后，在钢丝网的表面覆盖一层土工布，具体的是在钢丝网靠近待填充区域的一侧设有土工布。土工布，又称土工织物，它是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料，土工布在此处设置的目的是为了在后续抵挡待填充区域中充填料浆时，可以让水滤出，而不让充填料浆滤出。

清扫将要铺设模袋2处的大块岩石或尖锐物体，以防往模袋中填充充填料浆后模袋被物体扎破，使得充填料浆流出。在清扫后的松软基底上平铺第一层模袋21，然后向模袋中填满充填料浆，模袋中充填料浆的水会向外溢出，为了将水排出，可以采场外侧设置集水沟7，通过集水沟7可以将水导流至储水区，采场外侧为挡墙远离钢丝网的一侧，采场外侧与待填充区域之间通过挡墙分隔。具体的，挡墙以宽度、高度和厚度三个尺寸来确定挡墙尺寸，集水沟7沿挡墙的宽度方向设置，尽可能的将模袋中滤出的水收集到集水沟中，再通过导流管或导流槽排出。

待模袋中充填料浆的水排出后，模袋内会出现不饱和现象，这时继续向模袋中填充充填料浆，待充填料浆的水再次排出，等待充填料浆固结。

待第一层模袋中的充填料浆固结后，进行第二层模袋铺设22，第二层模袋中填充充填料浆的方式与第一层模袋相同，同样经过填满充填料浆、滤水、补浆和滤水的过程，最后等待充填料浆固结后，进行第三层模袋23的铺设。一般整个挡墙会通过三层模袋或四层模袋组成，如果第三层模袋的铺设还未与顶板贴合，则进行第四层模袋的铺设，直至与顶板贴合在一起。

模袋进行逐层铺设，是因为如果一下多层模袋同时进行铺设与填充，当最后模袋中的充填料浆固结后，模袋挡墙会呈现一种两端翘，中部低的形状，使得模袋挡墙与顶板和侧板连接不紧密，需要后续补救。

而完成一层模袋的填充过程后，再进行下一层的模袋填充，直至到达顶板，因为充填料浆一开始的流动性，最终模袋与顶板和侧板接触面是紧贴在一起的，在后续抵挡待填充区域内填充的充填料浆时，不会使得充填料浆从模袋挡墙与顶板和侧板的连接处流出。

在本实施例中，在采场外侧的松软基底上均可铺设一层模袋，模袋内进行充填料浆的填充，这样可以使得向待填充区域填充充填料浆时，充填料浆即使从待填充区域的基底下部向采场外侧的基底下部侵蚀，也会因为模袋的阻挡不会泄露出来。

当模袋挡墙建造完毕后，即可向待填充区域内充填充填料浆。该模袋挡墙的优点在于：传统挡墙如果建造在松软基底上，当充填料浆内的水对松软基底进行侵蚀，使得松软基底变软，传统挡墙会出现损坏，当待填充区域内流动的充填料浆增多，传统挡墙可能会出现倒塌；而与传统挡墙相比，模袋挡墙可以建造在松软基底上，因为如果松软基底被水侵蚀出现软化，那模袋挡墙是可以下沉的，照样可以封堵充填料浆，底边和侧边不会出现漏浆口，而上部会出现与顶板脱离的现象，需要后续的填充，但不会对向待填充区域填充充填料浆产生影响，因为只会在挡墙上部出现间隙，而待填充区域内填充充填料浆都是从底部向上开始浇灌，最后才会到达顶部，在此期间可以暂停向待填充区域浇灌充填料浆，或采用分批向待填充区域浇灌充填料浆，即采用先向待填充区域浇灌部分充填料浆，待这部分充填料浆凝固后，再向待填充区域浇灌部分充填料浆，直至将待填充区域填充满。这两种方式均可给予模袋挡墙填充与顶板之间的间隙的时间。另外，选用模袋内填充充填料浆形成挡墙，是因为模袋具有非常好的脱水性和挡浆性，能够使模袋中充填料浆的水分溢出，而不会溢出充填料浆，同时待填充区域的充填料浆的水分也可以经过土工布和模袋溢出至集水沟，进而排放到储水区。

一种模袋挡墙的构筑方法，包括如下步骤：

第一步，选定建造挡墙的位置；

第二步，在挡墙位置周围的矿岩上固定锚杆；

第三步，在锚杆上绑扎钢丝，形成钢丝网；

第四步，将挡墙底面清扫干净，平铺首层模袋；

第五步，向首层模袋中灌满充填料浆，等待固结完成，在首层模袋上放置第二层模袋，填充充填料浆，等待固结完成，重复，直至封堵整个挡墙区域。