一种用于井下胶结充填的预留巷道装置的制作方法

1.本技术涉及采矿技术领域，尤其涉及一种用于井下胶结充填的预留巷道装置。


背景技术：

2.国内大部分矿山企业在采用上向水平分层充填法、上向分层进路充填法和嗣后充填采矿法时常留设顶部矿体以保证填充体的稳定性，但是不可避免地降低了矿体回采率，造成了资源浪费。部分矿山在对顶部矿体进行回采时，在采空区内布置巷道主要有两种方式：重新掘进和预留巷道。采用重新掘进的方式，周期长、人员资金耗费巨大、掘进过程中还可能对填充体造成损伤。采用预留巷道的方式周期短，不会造成填充体的损伤，但是现有的预留巷道的方式容易造成充填料浆的泄露，并且预留巷道常常会发生变形，上部硐室的稳定性也无法保证。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的目的在于提出一种用于井下胶结充填的预留巷道装置，以解决或部分解决背景技术提出的问题。
4.基于上述目的，本技术提供了一种用于井下胶结充填的预留巷道装置，包括：
5.间隔设置的两个留巷挡墙，被配置为放置在矿体采空区的硐室内，两个所述留巷挡墙之间有用于顶部矿体开采的预留巷道，所述留巷挡墙包括多个可拆卸连接的挡墙单体；
6.所述挡墙单体包括：
7.钢丝笼；
8.砂石层，位于所述钢丝笼内；
9.透水层，位于所述砂石层与所述钢丝笼内壁之间。
10.进一步地，所述挡墙单体的顶部开有容所述砂石层和所述透水层放入的预留口。
11.进一步地，所述留巷挡墙的底部与所述硐室底板连接，所述留巷挡墙的顶部与所述硐室顶板连接。
12.进一步地，还包括插销钢丝，所述钢丝笼的外壁设有多个与所述插销钢丝配合的扣环，相邻两个所述钢丝笼通过扣环与插销钢丝的配合实现可拆卸连接。
13.进一步地，还包括泡沫层，所述泡沫层位于所述留巷挡墙的顶部与所述硐室顶板的内壁之间。
14.进一步地，还包括堵墙体，所述堵墙体设于所述留巷挡墙沿着所述预留巷道长度方向的两侧均设有所述堵墙体。
15.进一步地，所述堵墙体包括多个依次叠加的沙袋。
16.进一步地，所述透水层为透水帆布制成的层状结构。
17.进一步地，所述钢丝笼为立方体结构，所述钢丝笼的底面尺寸为2m
×
(1.5～2.0)m。
18.从上面所述可以看出，本技术提供的用于井下胶结充填的预留巷道装置，通过在硐室内间隔设置两个留巷挡墙，留巷挡墙能很好地抵抗充填流体的静水压力，不会发生变形，不易发生倾斜或滑动，保证上部硐室的稳定性，使得顶部矿体开采作业的区域稳定安全；内部设有砂石层和透水层，既可以保证留巷挡墙的稳定性，使得采空区的充填料浆不易发生泄漏，还有利于浆体内水分的排出，保障了结顶率和填充体稳定性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术实施例的预留巷道装置的正视图；
21.图2为本技术实施例的留巷挡墙的结构示意图；
22.图3为本技术实施例的预留巷道装置的a-a面侧视图；
23.图4为本技术实施例的预留巷道装置的b-b面俯视图。
24.图中：1、硐室顶板；2、顶部矿体；3、泡沫层；4、留巷挡墙；41、挡墙单体；411、透水层；412、砂石层；413、钢丝笼；414、扣环；5、填充体；6、硐室底板；7、预留巷道；8、插销钢丝；9、堵墙体。
具体实施方式
25.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。
26.需要说明的是，除非另外定义，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
27.矿山企业在对矿山顶部矿体进行回采时，在采空区内布置巷道主要有两种方式：重新掘进和预留巷道。前者先将采空区进行充填，填充体达到设计强度后再在填充体中重新掘进一条巷道，但是此方法周期长，人员资金耗费巨大，掘进过程中还可能对填充体造成损伤。后者常用的预留巷道的方法主要有三种。方法一：在采空区内安设封闭的刚性模板，待充填结束后再拆除模板，这种方式机械化程度低，施工效率低下，存在安全隐患，充填料浆会有泄露的情况，成本较高。方法二：上部硐室周围矿体不进行爆破，预留一定厚度的矿体以保证上部硐室稳定，待下部采空区充填完毕后再开采顶部矿体，这种方法因留了一部分矿体，将会造成矿体开采损失，且上部硐室稳定性得不到保障。方法三、利用气囊式留巷挡墙在上部硐室预留顶柱回采作业区，在留巷挡墙两侧继续进行充填作业，但是由于采空
区充填料浆的静水压力，该方法常常导致预留空间变形，达不到作业设计要求，此外，矿山作业环境容易导致气囊气体泄漏，致使该方案效果大打折扣，施工工序复杂。
28.基于上述问题，本技术提供了一种用于井下胶结充填的预留巷道装置，通过在硐室内间隔设置两个留巷挡墙，保证上部硐室的稳定性，使得顶部矿体开采作业的区域即预留巷道稳定安全；同时使得采空区的充填料浆不易发生泄漏。
29.以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。
30.参考图1、图2，本技术提供了一种用于井下胶结充填的预留巷道装置，包括：间隔设置的两个留巷挡墙4，被配置为矿体采空区的硐室内，两个所述留巷挡墙4之间有用于顶部矿体2开采的预留巷道7，所述留巷挡墙4包括多个可拆卸连接的挡墙单体41，所述挡墙单体41包括：钢丝笼413；砂石层412，位于所述钢丝笼413内；透水层411，位于所述砂石层412与所述钢丝笼413内壁之间。
31.具体的，所述硐室是在地下岩土体中人工开挖或天然存在的作为各种用途的构筑物，按用途分为：矿山井巷(竖井、斜井、巷道)、交通隧道、水工隧道、地下厂房等。本技术所述的硐室可以为矿山井巷，位于待开采的顶部矿体2下方的矿体采空区内。
32.两个所述留巷挡墙4之间有用于顶部矿体2开采的预留巷道7，所述预留巷道7的宽窄依据实际开采工作的需要进行预留，在此不做限定。
33.所述留巷挡墙4位于所述硐室内，且所述留巷挡墙4的底部与所述硐室底板6连接，所述留巷挡墙4的顶部与所述硐室顶板1连接。所述留巷挡墙4的顶部和底部均与所述硐室连接，可以使得留巷挡墙4与硐室之间的连接紧密，避免采空区内的充填浆料泄露至所述预留巷道7内，保证预留巷道7内部作业的安全性。
34.所述留巷挡墙4包括多个可拆卸连接的所述挡墙单体41，多个挡墙单体41根据实际场地的需要连接成特定尺寸的所述留巷挡墙4，留巷挡墙4的尺寸可以根据实际需要随时调整，使得本装置使用时的灵活性更高，不受场地大小的限制，实用性更高。同时，多个连接的挡墙单体41之间连接为一个整体，提高所述留巷挡墙4的稳定性，避免留巷挡墙4发生倾斜或滑动，保证预留巷道7的安全性。
35.进一步地，所述预留巷道装置还包括插销钢丝8，所述钢丝笼413的外壁设有多个与所述插销钢丝8配合的扣环414，相邻两个所述钢丝笼413通过扣环414与插销钢丝8的配合实现可拆卸连接。具体的，采用插销钢丝8将相邻两个所述钢丝笼413的扣环414连接，实现相邻两个钢丝笼413的可拆卸连接。
36.采用插销钢丝8将相岭两个所述钢丝笼413两两连接，进而可以将多个所述钢丝笼413连接为一个整体，使得所述留巷挡墙4的整体性、抗倾覆能力、抗滑能力和抗泄漏能力明显提升。
37.所述挡墙单体41包括钢丝笼413，所述钢丝笼413可选为由钢丝网面制成的立方体结构，所述钢丝笼413的底面尺寸(长
×
宽)可选为2m
×
(1.5～2.0)m。所述钢丝网面的网格规格可选为10cm
×
10cm。
38.所述挡墙单体41的顶部开有容所述砂石层412和所述透水层411放入的预留口。所述钢丝笼413内设有砂石层412，所述砂石层412与所述钢丝笼413内壁之间设有透水层411，所述透水层411为透水帆布制成的层状结构。所述透水层411设于所述钢丝笼413的内侧壁和底壁。
39.具体实施时，将本技术所述的预留巷道7装置放置于所述硐室内，然后对硐室内除预留巷道7和留巷挡墙4之外的部分，以及硐室外其他的采空区进行充填作业，直至结顶。待采空区内的填充体5达到强度后，作业人员进入预留巷道7并对顶部矿体2进行回采。
40.所述钢丝笼413作为所述留巷挡墙4的骨架，可以为整个留巷挡墙4提供支撑。所述砂石层412可以增加整个留巷挡墙4的重量，保证留巷挡墙4的稳定性，又可以吸收采空区内填充体5的水分，同时还可以使得采空区内充填料浆的水分可以经由砂石间的空隙排出，保障了结顶率和填充体5的稳定性。所述透水层411既可以隔绝采空区内的充填料浆，防止充填料浆泄漏至所述预留巷道7，又可以防止砂石层412泄露，并且不阻碍浆体内水分的排出，使得采空区的填充体5可以更快地达到所需要的强度，方便对顶部矿体2顺利回采，提高矿体回采率。
41.本技术提供的用于井下胶结充填的预留巷道装置，通过在硐室内间隔设置两个留巷挡墙4，留巷挡墙4能很好地抵抗充填流体的静水压力，不会发生变形，不易发生倾斜或滑动，保证上部硐室的稳定性，使得顶部矿体2开采作业的区域即预留巷道稳定安全；内部设有砂石层412和透水层411，既可以保证留巷挡墙4的稳定性，使得采空区的充填料浆不易发生泄漏，还有利于浆体内水分的排出，保障了结顶率和填充体5稳定性。
42.在一些实施例中，还包括泡沫层3，所述泡沫层3位于所述留巷挡墙4的顶部与所述硐室顶板1的内壁之间。
43.具体的，所述泡沫层3为高膨胀泡沫填塞材料制成的层状结构。在所述留巷挡墙4与所述硐室的顶板之间设有泡沫层3，使得整个作业区域内的所述留巷挡墙4连接为一个整体，既充分防止采空区充填料浆泄漏，又使得留巷挡墙4整体具有稳定性，不易倾覆，还可以进一步提高所述留巷挡墙4与所述硐室之间的密封性，确保预留巷道7内的顶部矿体2开采作业区域的安全稳定。
44.在一些实施例中，参考图3、图4，本技术所述的预留巷道装置还包括堵墙体，所述堵墙体设于所述留巷挡墙沿着所述预留巷道长度方向的两侧均设有所述堵墙体。进一步地，所述堵墙体包括多个依次叠加的沙袋。
45.还包括堵墙体9，所述堵墙体9与所述留巷挡墙4远离所述预留巷道7的一端连接。
46.具体的，所述堵墙体9用于填充所述留巷挡墙4与采空区的填充体5之间的空隙，确保采空区内的填充浆料不会泄露至留巷挡墙4内，保证预留巷道7的安全性。
47.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本技术的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
48.本技术的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。