一种煤矿立井井壁结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于煤矿立井技术领域，具体涉及一种煤矿立井井壁结构。
【背景技术】
[0002]煤炭资源在我国能源结构中占有重要比重(70%左右)，而随着中东部煤炭资源的枯竭，目前煤炭开发主要集中于西部内蒙、陕西、宁夏、甘肃和新疆等巨厚软岩矿区。这些矿区大多为侏罗系煤层，煤层埋深范围内是巨厚白垩系和侏罗系软岩，而表土层厚度不大，且基岩层中的砂岩层多为富水地层，为解决水对施工的影响，多采用冻结法凿井。目前西部煤矿建设冻结凿井施工设计参数仍然采用中东部深厚表土冻结凿井设计参数，具有显著的不适应性，一是井壁设计没有充分考虑岩石地层的强度，井壁设计厚度偏大，井筒掘砌工程量大，成本高，施工进度慢；二是冻结凿井井壁由于温差应力的影响，造成井壁完整性差，解冻后井筒易渗漏水，需进行壁后注浆，即增加投资，又影响施工进度，而且对于井壁后期的使用带来不利影响。
[0003]根据现有的研宄文献，目前深井井壁结构有钻井法预制井壁结构和冻结法双层现浇混凝土井壁结构两种，根据钻井法目前的发展情况显然不适用于巨厚软岩地层，而冻结法施工双层现浇混凝土井壁结构又有成本高、进度慢、井壁完整性差和易渗漏水的状况。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种煤矿立井井壁结构。该煤矿立井井壁结构结构简单，能够提高施工效率，降低了投资，并且能够加固立井侧壁围岩，并且具有强度高和抗渗性能强等特点。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:包括立井外壁和立井内壁，所述立井外壁由喷射在立井侧壁围岩上的混凝土喷层构成，所述立井内壁由多个上下拼接连接的钢筋混凝土预制筒构成，所述混凝土喷涂层上设置有用于插入所述立井侧壁围岩的锚杆，所述钢筋混凝土预制筒与混凝土喷层之间填充有水泥砂浆层，所述钢筋混凝土预制筒上开设有用于向立井外壁与立井内壁之间注入水泥砂浆的注浆孔。
[0006]上述的一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:所述钢筋混凝土预制筒为圆筒。
[0007]上述的一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:上下相邻的两个所述钢筋混凝土预制筒通过凹凸式结构相扣接。
[0008]上述的一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:所述凹凸式结构包括圆形凹槽和用于伸入所述圆形凹槽内的圆形凸环，所述圆形凹槽开设在上方钢筋混凝土预制筒的下端面上，所述圆形凸环设置在下方钢筋混凝土预制筒的上端面上。
[0009]上述的一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:所述圆形凹槽与圆形凸环的槽壁之间设置有遇水膨胀胶条。
[0010]上述的一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:所述锚杆为用于向所述立井侧壁围岩内喷射混凝土的注浆锚杆。
[0011]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0012]1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。
[0013]2、本实用新型立井外壁由喷射在立井侧壁围岩上的混凝土喷层构成，并通过锚杆锚固在立井侧壁围岩上，井筒掘砌工程量减小，混凝土喷层和锚杆的配合能够起到加固围岩的作用，防止立井侧壁围岩因水、应力变化及施工扰动导致大面积失稳。
[0014]3、本实用新型立井内壁采用钢筋混凝土预制筒构成，使得立井井壁不会出现温差裂缝，且立井内壁上设置有注浆孔，使得井壁结构完整性更好，通过注浆孔可向立井内壁和立井外壁之间注入水泥砂浆以形成水泥砂浆层，通过水泥砂浆层将立井内壁和立井外壁之间的间隙充填密实。
[0015]4、本实用新型通过设置凹凸式结构，能够有效的完成钢筋混凝土预制筒的拼装，其结构简单，连接方便，并能够在冻结凿井施工解冻后，在相邻两个钢筋混凝土预制筒的连接处起到良好的防渗漏水作用。
[0016]5、本实用新型通过圆形凹槽与圆形凸环的槽壁之间设置遇水膨胀胶条，能够能够在冻结凿井施工解冻后，进一步确保相邻两个钢筋混凝土预制筒I的连接处不会漏水。
[0017]6、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
[0018]综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，更适应于西部朱罗西煤矿立井冻结凿井施工。
[0019]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的结构示意图。
[0021]图2为图1的俯视图。
[0022]图3为本实用新型两个拼接的钢筋混凝土预制筒的连接关系示意图。
[0023]图4为图3的A处放大图。
[0024]附图标记说明:
[0025]I一钢筋混凝土预制筒；2—混凝土喷层；3—立井侧壁围岩；
[0026]4一销杆；5—水泥砂楽层； 6—注楽孔；
[0027]7—凹凸式结构；7-1—圆形凹槽；7-2—圆形凸环；
[0028]8—遇水膨胀胶条。
【具体实施方式】
[0029]如图1、图2和图3所示的一种煤矿立井井壁结构，包括立井外壁和立井内壁，所述立井外壁由喷射在立井侧壁围岩3上的混凝土喷层2构成，所述立井内壁由多个上下拼接连接的钢筋混凝土预制筒I构成，所述混凝土喷涂层2上设置有用于插入所述立井侧壁围岩3的锚杆4，所述钢筋混凝土预制筒I与混凝土喷层2之间填充有水泥砂浆层5，所述钢筋混凝土预制筒I上开设有用于向立井外壁与立井内壁之间注入水泥砂浆的注浆孔6。
[0030]本实施例中，该煤矿立井井壁结构在施工时，立井外壁施工采用短段掘砌法，每掘进一定深度(掘砌段高与岩石力学性质有关)锚喷支护一段，即设置混凝土喷层2并向立井侧壁围岩3内插入锚杆4，当立井掘进到预定深度后，进行钢筋混凝土预制筒I的拼装以形成立井内壁，当钢筋混凝土预制筒I拼装一定高度后，通过注浆孔6向立井内壁与立井外壁即钢筋混凝土预制筒I与混凝土喷层2之间进行分段注浆作业以形成水泥砂浆层5。
[0031]本实施例中，该煤矿立井井壁结构采用组合结构，立井外壁由喷射在立井侧壁围岩3上的混凝土喷层2构成，并通过锚杆4锚固在立井侧壁围岩3上，井筒掘砌工程量减小，混凝土喷层2和锚杆4的配合能够起到加固围岩的作用，防止立井侧壁围岩3因水、应力变化及施工扰动导致大面积失稳。立井内壁采用钢筋混凝土预制筒I构成，使得立井井壁不会出现温差裂缝，且立井内壁上设置有注浆孔6，使得井壁结构完整性更好，通过注浆孔6可向立井内壁和立井外壁之间注入水泥砂浆以形成水泥砂浆层5，通过水泥砂浆层5将立井内壁和立井外壁之间的间隙充填密实，使得整个煤矿立井井壁结构的强度得以提高。
[0032]本实施例中，所述钢筋混凝土预制筒I为圆筒。上下相邻的两个所述钢筋混凝土预制筒I通过凹凸式结构7相扣接。
[0033]如图4所示，所述凹凸式结构7包括圆形凹槽7-1和用于伸入所述圆形凹槽7-1内的圆形凸环7-2，所述圆形凹槽7-1开设在上方钢筋混凝土预制筒I的下端面上，所述圆形凸环7-2设置在下方钢筋混凝土预制筒I的上端面上。
[0034]本实施例中，通过设置凹凸式结构7，能够有效的完成钢筋混凝土预制筒I的拼装，其结构简单，连接方便，并能够在冻结凿井施工解冻后，在相邻两个钢筋混凝土预制筒I的连接处起到良好的防渗漏水作用。
[0035]本实施例中，所述圆形凹槽7-1与圆形凸环7-2的槽壁之间设置有遇水膨胀胶条8。通过设置遇水膨胀胶条8，能够在冻结凿井施工解冻后，进一步确保相邻两个钢筋混凝土预制筒I的连接处不会漏水。
[0036]本实施例中，所述锚杆4为用于向所述立井侧壁围岩3内喷射混凝土的注浆锚杆。通过设置注浆锚杆，由注浆锚杆进入的浆液可在立井侧壁围岩3中扩散以加固立井侧壁围
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[0037]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:包括立井外壁和立井内壁，所述立井外壁由喷射在立井侧壁围岩(3)上的混凝土喷层(2)构成，所述立井内壁由多个上下拼接连接的钢筋混凝土预制筒(I)构成，所述混凝土喷涂层(2)上设置有用于插入所述立井侧壁围岩(3)的锚杆(4)，所述钢筋混凝土预制筒(I)与混凝土喷层(2)之间填充有水泥砂浆层(5)，所述钢筋混凝土预制筒(I)上开设有用于向立井外壁与立井内壁之间注入水泥砂浆的注浆孔⑶。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:所述钢筋混凝土预制筒⑴为圆筒。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:上下相邻的两个所述钢筋混凝土预制筒(I)通过凹凸式结构(7)相扣接。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:所述凹凸式结构(7)包括圆形凹槽(7-1)和用于伸入所述圆形凹槽(7-1)内的圆形凸环(7-2)，所述圆形凹槽(7-1)开设在上方钢筋混凝土预制筒(I)的下端面上，所述圆形凸环(7-2)设置在下方钢筋混凝土预制筒(I)的上端面上。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:所述圆形凹槽(7-1)与圆形凸环(7-2)的槽壁之间设置有遇水膨胀胶条(8)。
6.根据权利要求1所述的一种煤矿立井井壁结构，其特征在于:所述锚杆(4)为用于向所述立井侧壁围岩(3)内喷射混凝土的注浆锚杆。
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤矿立井井壁结构，包括立井外壁和立井内壁，所述立井外壁由喷射在立井侧壁围岩上的混凝土喷层构成，所述立井内壁由多个上下拼接连接的钢筋混凝土预制筒构成，所述混凝土喷涂层上设置有用于插入所述立井侧壁围岩的锚杆，所述钢筋混凝土预制筒与混凝土喷层之间填充有水泥砂浆层，所述钢筋混凝土预制筒上开设有用于向立井外壁与立井内壁之间注入水泥砂浆的注浆孔。本实用新型结构简单，能够提高施工效率，降低了投资，并且能够加固立井侧壁围岩，并且具有强度高和抗渗性能强等特点。
【IPC分类】E21D5-04
【公开号】CN204552747
【申请号】CN201520243261
【发明人】王磊, 魏尧
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月21日