一种异形袋装快速成型充填挡墙

本发明涉及矿山采空区充填，尤其涉及一种异形袋装快速成型充填挡墙。

背景技术：

1、充填采矿法在金属矿山地下开采中得到了广泛应用，安全、高效、成本可控的充填挡墙构筑方法仍是业内努力的方向。由于采空区危险性高，工人在采空区构筑充填挡墙安全性差，一旦发生安全事故将严重影响矿山的正常生产。减少构筑充填挡墙所需的时间，意味着工人暴露在危险环境中的时间更短，具有显著的安全意义。此外，充填挡墙构筑方法应当简单、便捷，否则人力成本及材料成本投入大，不利于矿山控制充填成本。

2、目前矿山地下充填所采用的挡墙主要有普通木质挡墙、砖挡墙、混凝土挡墙及柔性挡墙等形式。现有挡墙工艺较为复杂、施工周期长，工人暴露在采空区时间长，危险性高；挡墙材料成本和人力成本高，导致充填成本增加。为有效改善充填挡墙构筑的安全性并控制成本，本发明提出一种异形袋装快速成型充填挡墙。

技术实现思路

1、本发明提供了一种异形袋装快速成型充填挡墙。该挡墙施工简单、成本低廉、安全性好。

2、为解决上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

3、一种异形袋装快速成型充填挡墙，包括模袋、滤水管、横向加强带、入料口、排气口、吊挂耳朵和钢管，

4、所述模袋纵切面为直角梯形，在直角梯形竖直方向直角边和斜边的端点和中点位置缝制吊挂耳朵，钢管一端安装在吊挂耳朵中，钢管另一端与固定在巷道侧壁上的锚杆连接；

5、所述滤水管沿巷道走向布置在模袋中下部；

6、所述模袋在滤水管的位置开有能够让滤水管通过的孔，滤水管安装在孔内；

7、所述模袋在巷道走向上缝制横向加强带；

8、所述模袋顶面设置入料口和排气口，入料口和排气口的口径均为10～20cm，入料口和排气口间距不小于1.0m。

9、所述模袋由高强度模袋材料缝制而成，能够折叠收纳；模袋材料应具有较好泌水性(如土工布)，其极限断裂强度不小于80kn/m。。

10、所述滤水管为圆管，管径为10～15cm，设置在距模袋底部1/3～2/3高度处。

11、所述横向加强带平行于模袋底面等间距设置3-5行，每行不少于10条，所述横向加强带材料与模袋材料相同。

12、所述充填挡墙应用时，包括步骤如下：

13、s1、在需要安装挡墙的巷道处，将锚杆安装在预定位置；

14、s2、展开模袋，将钢管一端穿入模袋的吊挂耳朵中，再将钢管另一端与锚杆连接；

15、s3、将滤水管安装在模袋上的预留位置并固定；

16、s4、打开排气口，将井下的充填料浆通过充填支管经入料口引入到模袋中，待模袋灌装完成后，用钢丝扎紧入料口和排气口；

17、s5、待模袋内料浆养护完成后，拆除挡墙外侧的钢管，挡墙构筑完成。

18、所述步骤s4中灌装分两次进行，第一次灌装到模袋一半高度，待料浆凝结后，再灌装剩余高度。

19、为保证模袋与巷道紧密贴合，模袋在制作时会将垂直巷道走向的模袋宽度适当增加。料浆灌装入模袋后，宽松的模袋会在重力作用下向巷道侧壁变形，直至紧密贴合。

20、异形袋装挡墙达到自立条件后，将外侧的钢管拆掉，实现资源回收利用，进一步降低充填挡墙的成本。

21、上述技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：

22、上述方案，该挡墙能够快速构筑、成本低廉、减少工人的劳动强度及在危险区域的暴露时间，提高了充填挡墙构筑作业的安全性。

技术特征：

1.一种异形袋装快速成型充填挡墙，其特征在于，包括模袋、滤水管、横向加强带、入料口、排气口、吊挂耳朵和钢管，

2.根据权利要求1所述的异形袋装快速成型充填挡墙，其特征在于，所述模袋由高强度模袋材料缝制而成，能够折叠收纳；所述模袋材料极限断裂强度不小于80kn/m。

3.根据权利要求1所述的异形袋装快速成型充填挡墙，其特征在于，所述滤水管为圆管，管径为10～15cm，设置在距模袋底部1/3～2/3高度处。

4.根据权利要求1所述的异形袋装快速成型充填挡墙，其特征在于，所述横向加强带平行于模袋底面等间距设置3-5行，每行不少于10条；所述横向加强带材料与模袋材料相同。

5.根据权利要求1所述的异形袋装快速成型充填挡墙，其特征在于，所述充填挡墙应用时，包括步骤如下：

6.根据权利要求5所述的异形袋装快速成型充填挡墙，其特征在于，所述步骤s4中灌装分两次进行，第一次灌装到模袋一半高度，待料浆凝结后，再灌装剩余高度。

技术总结
本发明提供一种异形袋装快速成型充填挡墙，属于矿山采空区充填技术领域。该充填挡墙包括模袋、滤水管、横向加强带、入料口、排气口、吊挂耳朵、钢管。其中，模袋由高强度织物缝制，内部缝有横向加强带限制模袋变形；模袋纵切面为直角梯形，在直角梯形直角边和斜边的端点和中点位置缝制吊挂耳朵，钢管穿入吊挂耳朵，并与固定在巷道侧壁上的锚杆连接，模袋上方设置入料口和排气口。模袋通过料浆重力挤压变形与巷道紧密贴合，有效保证了挡墙的密封性。本发明中模袋可快速批量生产，造价低廉；安装时组装简单，工人劳动强度低、耗时少；结构稳定可靠，减少工人暴露在采空区的时间，提高了挡墙构筑的安全性。

技术研发人员：王勇,吴爱祥,高义军,张金钟,张连富,那庆
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17