柔性可回收挡墙的制作方法

1.本实用新型涉及充填采矿技术领域，尤其涉及一种柔性可回收挡墙。


背景技术：

2.目前井下尾砂充填过程中，传统的充填挡墙主要为砌砖块挡墙、混凝土挡墙。但是砌块挡墙存在抗弯能力差，容易产生局部位移变形而导致倒塌跑浆，且墙体厚大、砌块运输量大，滤水效果差的弊端。混凝土挡墙虽然强度高，整体性能好，但是混凝土存在一定的胶凝收缩，致使巷道壁处强度不高，且养护周期较长，施工成本高且不可回收。而且传统充填挡墙对于构筑材料的获取，在运输层面上易与采矿等生产活动产生争夺，容易造成相互影响。因此，针对充填空区存在联络通道多、大高度的现状，需要对原有的传统结构挡墙进行改良。
3.申请号为cn201720434830.4的实用新型专利公开了一种矿用轻型充填挡墙。该挡墙的结构为：将钢筋网绑扎在钢骨架上，木板固定在钢筋网上，麻袋片和土工布依次固定在木板上，钢骨架固定在巷道内构成墙体，所述墙体与巷道底板之间设有底板斜支撑，墙体与巷道顶板之间设有顶板斜支撑，墙体上设有滤水管和预留人孔，所述滤水管的一端设在墙体内侧，滤水管的另一端设在墙体外侧，所述预留人孔上设有木质人孔档板。在墙体内侧，巷道顶板与巷道帮之间采用木块加红砖砂浆结构，将麻袋片与土工布伸出巷道底板部分置于底槽内，并在底槽内外两侧使用水泥砂浆浇筑严实。但是该挡墙的结构较为复杂、耗费材料多，操作过程繁琐，同时由于木板需要用钉子及铁丝绑扎固接，回收困难，复用率低，不经济环保。
4.申请号为cn201820993355.9的实用新型专利公开了一种矿山井下尾砂水原位处理的可渗透反应充填挡墙。采场回采结束进行充填之前，在采场底部需要封闭的巷道口构筑柔性密闭滤水挡墙。挡墙骨架由嵌入围岩的锚杆和两层钢筋网焊接组成。内层钢筋网上绑扎金属网，金属网与钢筋网之间设置滤水材料并覆盖整个巷道断面。在两层钢筋网内垂直平行排列设置开有透孔的波纹管prb反应单元，内部填充有功能性活性填料，并与内层钢筋网固定在一起。采用喷射混凝土将钢筋网全部填充形成一定厚度的构筑挡墙。该挡墙虽然在一定程度上克服了取材、渗水、等现场难以解决的问题，但是应用相对较为局限，只能实时结合尾砂充填的方法进行阻挡，对于其它方向的应用受到一定的限制。
5.申请号为cn201621291800.4的实用新型专利公开了一种新型柔性充填隔离挡墙。该挡墙包括多根平行设置的砂浆锚杆，锚杆均匀且对称分布于两侧岩体内，部分深入岩体，部分外露，外露锚杆的端部设置有圆环，圆环位于同一平面内；圆环所在平面放置有多根平行设置且与锚杆垂直的支撑管，支撑管与每对对称的锚杆端部的圆环的连线交接处设置有支撑管孔，每对对称的圆环及支撑管孔中间穿过钢丝绳，钢丝绳两端通过固定件固定；还包括多个紧贴支撑管内侧的隔离板，隔离板和支撑管通过连接件连接；隔离板内侧、两侧岩体内壁及联络道的底板贴放有尼龙布，并通过压条和连接件固定。但是该挡墙巷道顶壁处强度不高、封堵不严，易发生漏浆，抗压能力和结构强度并没有得到很大的提升，容易受力挤
压变形。
6.有鉴于此，有必要提供一种经济环保可回收、具备具有优异抗压能力且适用范围广的柔性轻质挡墙，用以满足实际矿山应用中的需要。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种施工快捷、价格低廉、操作方便、经济环保可回收、具备具有优异抗压能力且适用范围广的的柔性可回收挡墙。
8.为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种柔性可回收挡墙。所述柔性可回收挡墙由外向内依次包括：
9.外部骨架层，所述外部骨架层包括靠巷道帮壁布置的外框架、由若干个按照横纵向预定间距布置的横钢梁和纵钢梁构成的内框架，以及若干个第一锚杆；所述外框架包括若干个靠巷道顶板壁体布置的顶板钢梁和靠巷道左右壁体和巷道底板布置的侧帮钢梁；所述顶板钢梁的两端、所述侧帮钢梁的两端、所述横钢梁的两端和所述纵钢梁的两端分别抵接所述巷道帮壁并对应地与若干个所述第一锚杆的一端固定连接，若干个所述第一锚杆的另一端分别对应地固定在巷道顶板、巷道左右壁体和巷道底板上，由此构成所述外部骨架层；
10.中间挡板层，所述中间挡板层由若干个铁丝网片组成，若干个所述铁丝网片铺设并固定在所述外部骨架层上，以形成挡板墙；
11.内部滤布层，所述内部滤布层为双层结构，包括相互叠置并铺设于所述挡板墙的墙面上的第一滤布层和第二滤布层；
12.所述柔性可回收挡墙还设置有预留口和横穿于所述预留口设置的过滤管。
13.优选的，所述横钢梁和所述纵钢梁按照横纵向间距为(600mm～800mm)
ꢀ×
(600mm～800mm)进行布置，且所述横钢梁设置于所述纵钢梁的外侧；所述外框架设置于所述横钢梁的外侧。
14.优选的，所述外部骨架层与所述巷道底板之间设置有通过第二锚杆固定的钢斜撑。
15.优选的，所述顶板钢梁、所述侧帮钢梁、所述横钢梁和所述纵钢梁的钢梁原料均为工字钢；所述工字钢和所述第一锚杆的焊接长度大于等于300mm；所述第一锚杆还用于加固所述顶板钢梁和所述侧帮钢梁本体，打眼间距为 400mm～600mm。
16.优选的，所述第一锚杆为圆钢锚杆，长度为1200mm～1600mm；所述第一锚杆与巷道围岩连接部分大于等于500mm，所述第一锚杆采用倒楔法装入或者采用锚固剂固定。
17.优选的，在所述顶板钢梁与所述巷道顶板壁体接触空隙大的位置，用第三锚杆进行加固；所述第三锚杆为螺纹钢锚杆或者圆钢锚杆。
18.优选的，所述预留口设置于从下往上方向距离所述巷道底板第一道和第二道所述横钢梁之间的位置，尺寸为(600mm～800mm)
×
(600mm～800mm)；待全部封闭结束后，用钢丝网封闭所述预留口。
19.优选的，所述内部滤布层的固定方式为：在所述外框架的内侧沿着所述巷道帮壁，将所述内部滤布层的四周边缘用扁铁加膨胀螺丝组合固定件固定至岩壁内；所述第一滤布层和所述第二滤布层均为土工布。
20.优选的，所述中间挡板层中处于四周边缘位置的所述铁丝网片沿着所述巷道帮壁，用螺纹钢固定件与岩壁连接固定。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
22.1.本实用新型提供的柔性可回收挡墙，由外部骨架层、中间挡板层和内部滤布层构成，因地制宜合理二次利用废旧钢轨、锚杆、铁丝网和土工布联合制作柔性挡墙，以取代部分混凝土结构挡墙，达到安全防护可回收柔性挡墙的功能和效果。该柔性可回收挡墙结构设计有利于矿山绿色环保可持续发展的建设；有利于弥补并且解决刚性材料相对较为脆而易折，无缓冲余地，易直接损坏而失能的缺陷；有利于解决传统的钢筋混凝土和红砖构架易耗费材料，耽误工期的问题；更有利于解决构筑材料的获取问题和在运输层面上易与采矿等生产活动争夺运输等有限资源条件问题。该挡墙结构设计在部分矿山的大阶段嗣后充填采矿法进路充填挡墙构筑中有实验性应用，取得良好效果。
23.2.本实用新型提供的柔性可回收挡墙，外部骨架层由紧靠巷道帮壁布置的外框架和按照横纵向预定间距布置的横钢梁和纵钢梁组成的内框架组成，内框架和外框架通过锚固和焊接进行固定，形成的外部骨架层结构稳固、具备优异的抗压强度，不容易产生局部位移变形现象。且该骨架层结构设计能够很大程度上提升巷道顶板和巷道壁体的强度，克服了现有技术中封堵不严和易发生漏浆的弊端。同时，外部骨架层和巷道底板之间还设置了锚固的工字钢斜支撑，进一步加强了外部骨架层的稳定性和抗压强度，有利于保障充填过程的施工安全。同时，外框架的结构设计，能够为中间挡板层和内部滤布层四周边缘部位的固定提供支撑，以此发挥更好的进行封堵功能。
附图说明
24.图1为本实用新型提供的柔性可回收挡墙的结构示意图。
25.图2为本实用新型提供的柔性可回收挡墙的外部骨架层的结构示意图。
26.图3为本实用新型提供的柔性可回收挡墙的中间挡板层的结构示意图。
27.图4为本实用新型提供的柔性可回收挡墙的内部滤布层的结构示意图。
28.图5为本实用新型提供的柔性可回收挡墙的侧面结构示意图。
29.图6为本实用新型提供的柔性可回收挡墙的预留口封堵图。
30.附图标记：
31.10、外部骨架层；11、顶板钢梁；12、侧帮钢梁；13、横钢梁；14、纵钢梁；15、第一锚杆；16、第三锚杆；17、预留口；18、钢斜撑；19、第二锚杆；20、中间挡板层；21、铁丝网片；22、螺纹钢固定件；30、第一滤布层；31、扁铁加膨胀螺丝组合固定件；40、第二滤布层；50、过滤管。
具体实施方式
32.以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。
33.本实用新型提供了一种柔性可回收挡墙。请参阅图1所示，所述柔性可回收挡墙由
外向内依次包括外部骨架层10、中间挡板层20和内部滤布层。
34.请参阅图2所示，所述外部骨架层10包括靠巷道帮壁布置的外框架、由若干个按照横纵向预定间距布置的横钢梁13和纵钢梁14构成的内框架，以及若干个第一锚杆15；所述外框架包括若干个靠巷道顶板壁体布置的顶板钢梁11和靠巷道左右壁体和巷道底板布置的侧帮钢梁12；所述顶板钢梁11的两端、所述侧帮钢梁12的两端、所述横钢梁13的两端和所述纵钢梁14的两端分别抵接所述巷道帮壁并对应地与若干个所述第一锚杆15的一端固定连接，若干个所述第一锚杆15的另一端分别对应地固定在巷道顶板、巷道左右壁体和巷道底板上，由此构成所述外部骨架层10。
35.请参阅图3所示，中间挡板层20，所述中间挡板层20由若干个铁丝网片 21组成，若干个所述铁丝网片21铺设并固定在所述外部骨架层10上，以形成挡板墙。
36.请参阅图4所示，内部滤布层，所述内部滤布层为双层结构，包括相互叠置并铺设于所述挡板墙的墙面上的第一滤布层30和第二滤布层40。
37.请参阅图6所示，所述柔性可回收挡墙还设置有预留口17和横穿于所述预留口17设置的过滤管50。
38.进一步地，所述横钢梁13和所述纵钢梁14按照横纵向间距为 (600mm～800mm)
×
(600mm～800mm)进行布置，且所述横钢梁13设置于所述纵钢梁14的外侧；所述外框架设置于所述横钢梁13的外侧。
39.进一步地，所述外部骨架层10与所述巷道底板之间设置有通过第二锚杆 19固定的钢斜撑18，如图5所示。
40.进一步地，所述顶板钢梁11、所述侧帮钢梁12、所述横钢梁13和所述纵钢梁14的钢梁原料均为工字钢；所述工字钢和所述第一锚杆15的焊接长度大于等于300mm；所述第一锚杆15还用于加固所述顶板钢梁11和所述侧帮钢梁12本体，打眼间距为400mm～600mm。
41.进一步地，所述第一锚杆15为圆钢锚杆，长度为1200mm～1600mm；所述第一锚杆15与巷道围岩连接部分大于等于500mm，所述第一锚杆15采用倒楔法装入或者采用锚固剂固定。
42.进一步地，在所述顶板钢梁11与所述巷道顶板壁体接触空隙大的位置，用第三锚杆16进行加固；所述第三锚杆16为螺纹钢锚杆或者圆钢锚杆。
43.进一步地，所述预留口17设置于从下往上方向距离所述巷道底板第一道和第二道所述横钢梁13之间的位置，尺寸为(600mm～800mm)
×ꢀ
(600mm～800mm)；待全部封闭结束后，用钢丝网封闭所述预留口17。
44.进一步地，所述内部滤布层的固定方式为：在所述外框架的内侧沿着所述巷道帮壁，将所述内部滤布层的四周边缘用扁铁加膨胀螺丝组合固定件31 固定至岩壁内；所述第一滤布层30和所述第二滤布层40均为土工布。
45.进一步地，所述中间挡板层20中处于四周边缘位置的所述铁丝网片21 沿着所述巷道帮壁，用螺纹钢固定件22与岩壁连接固定。
46.下面通过具体的实施例对本实用新型提供的柔性可回收挡墙做进一步的详细描述。
47.实施例1
48.本实施例提供了一种柔性可回收挡墙，其中，封闭口高度为4100mm，宽度为
4200mm。
49.请参阅图1所示，所述柔性可回收挡墙由外向内依次包括外部骨架层10、中间挡板层20和内部滤布层。
50.请参阅图2所示，所述外部骨架层10包括靠巷道帮壁布置的外框架、多个按照横纵向预定间距布置的横钢梁13和纵钢梁14(内框架)，以及多个第一锚杆15；所述外框架包括多个靠巷道顶板壁体布置的顶板钢梁11和靠巷道左右壁体布置的侧帮钢梁12；所述顶板钢梁11的两端、所述侧帮钢梁12的两端、所述横钢梁13的两端和所述纵钢梁14的两端分别对应地与多个所述第一锚杆15的一端固定连接，多个所述第一锚杆15的另一端分别对应地固定在巷道顶板、巷道左右壁体和巷道底板上，由此构成所述外部骨架层10。
51.请参阅图2所示，所述外部骨架层10包括靠巷道帮壁布置的外框架、由若干个按照横纵向预定间距布置的横钢梁13和纵钢梁14组成的内框架，以及若干个第一锚杆15；所述外框架包括若干个靠巷道顶板壁体布置的顶板钢梁11和靠巷道左右壁体和巷道底板布置的侧帮钢梁12；所述顶板钢梁11的两端、所述侧帮钢梁12的两端、所述横钢梁13的两端和所述纵钢梁14的两端分别抵接所述巷道帮壁并对应地与若干个所述第一锚杆15的一端固定连接，若干个所述第一锚杆15的另一端分别对应地固定在巷道顶板、巷道左右壁体和巷道底板上，由此构成所述外部骨架层10。
52.所述横钢梁13和所述纵钢梁14按照横纵向间距为0.8m*0.8m进行布置，且所述横钢梁13通过焊接的方式设置于所述纵钢梁14的外侧；所述外框架设置于所述横钢梁13的外侧。
53.所述外部骨架层10与所述巷道底板之间设置有通过第二锚杆19固定的钢斜撑18(如图5所示)。所述钢斜撑采用i20a型号工字钢，所述第二锚杆采用型号为φ36的圆钢锚杆。
54.所述顶板钢梁11、所述侧帮钢梁12、所述横钢梁13和所述纵钢梁14的钢梁原料均为i20a型号工字钢；所述工字钢和所述第一锚杆15的焊接长度为 0.7m；所述第一锚杆15还用于加固所述顶板钢梁11和所述侧帮钢梁12本体，打眼间距为500mm。
55.所述第一锚杆采用型号为φ36的圆钢锚杆，长度为1.2m；所述第一锚杆 15与巷道围岩连接部分为0.5m，所述第一锚杆15采用锚固剂固定。
56.在所述顶板钢梁11与所述巷道顶板壁体接触空隙大的位置，用第三锚杆 16进行加固；所述第三锚杆16为型号为φ36的圆钢锚杆。
57.内框架和外框架通过锚固和焊接进行固定，形成的外部骨架层10结构稳固、具备优异的抗压强度，不容易产生局部位移变形现象。且该骨架层结构设计能够很大程度上提升巷道顶板和巷道壁体的强度，克服了现有技术中封堵不严和易发生漏浆的弊端。外部骨架层10和巷道底板之间还设置了锚固的工字钢斜支撑18，进一步加强了外部骨架层10的稳定性和抗压强度，有利于保障充填过程的施工安全。
58.请参阅图3所示，所述中间挡板层20由多个8#铁丝网片21组成，若干个所述铁丝网片21铺设并固定在所述外部骨架层10上，以形成挡板墙。
59.所述中间挡板层20中处于四周边缘位置的所述铁丝网片21沿着所述巷道帮壁，用φ20螺纹钢固定件22与岩壁连接固定。
60.请参阅图4所示，所述内部滤布层为双层结构，包括第一滤布层30和第二滤布层
40；所述第一滤布层30和所述第二滤布层40相互叠置并铺设于所述挡板墙的墙面上，所述墙面朝向待充填侧。
61.所述内部滤布层的固定方式为：在所述外框架的内侧沿着所述巷道帮壁，将所述内部滤布层的四周边缘用扁铁加膨胀螺丝组合固定件31固定至岩壁内；所述第一滤布层30和所述第二滤布层40均为土工布。
62.请参阅图6所示，所述柔性可回收挡墙还设置有预留口17和横穿于所述预留口17设置的过滤管50。
63.所述预留口17设置于从下往上方向距离所述巷道底板第二道和第三道所述横钢梁13之间的位置，尺寸为0.8m*0.8m；待全部封闭结束后，用钢丝网封闭所述预留口17。
64.本实用新型提供的柔性可回收挡墙，由外部骨架层、中间挡板层和内部滤布层构成，因地制宜合理二次利用废旧钢轨、锚杆、铁丝网和土工布联合制作柔性挡墙，以取代部分混凝土结构挡墙，达到安全防护可回收柔性挡墙的功能和效果。该挡墙设计经济环保可回收、具备具有优异抗压能力且适用范围广，在部分矿山的大阶段嗣后充填采矿法进路充填挡墙构筑中有实验性应用，取得良好效果。
65.需要说明的是，本领域的技术人员应当理解，本实用新型提供的柔性可回收挡墙结构中，根据实际封闭口的情况和尺寸，其内框架横纵钢梁的方形布置还可以是0.6m*0.6m、0.7m*0.7m或者其它尺寸的布置，所述第一锚杆用于加固钢梁本体的打眼间距还可以为400mm、600mm,或者其它间距，第一锚杆的长度还可以是1.3m、1.5m或者其它长度。
66.综上所述，本实用新型提供了一种柔性可回收挡墙，包括：由靠巷道帮壁布置的外框架、若干个按照横纵向预定间距布置的横钢梁和纵钢梁，以及若干个第一锚杆构成的外部骨架层；所述外框架包括顶板钢梁和侧帮钢梁；顶板钢梁、侧帮钢梁、横钢梁和纵钢梁的两端分别对应地与若干个所述第一锚杆的一端固定连接，若干个所述第一锚杆的另一端分别对应地固定在巷道顶板、巷道左右壁体和巷道底板上，由此构成所述外部骨架层；以及中间挡板层和内部滤布层；所述柔性可回收挡墙还设置有预留口和横穿于所述预留口设置的过滤管。该挡墙结构稳定，具备优异的抗压强度。且该挡墙合理利用废旧钢轨、铁丝网和土工布，具备施工快捷、价格低廉、安全可回收且适用范围广的优点。
67.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。