井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙及其施工方法。现有技术构筑的密闭墙容易漏水、漏气。为此，本发明专利技术在待封闭巷道先固定相背设置的前拱形钢筋网和后拱形钢筋网，前、后拱形钢筋网喷涂混凝土砂浆，形成前、后拱形墙板，前拱形墙板和后拱形墙板之间填充有混凝土砂浆，后拱形钢筋网还设有一个加压筒，加压筒内端设有薄金属封盘，并配有圆形基盘和带手轮的丝杠，旋转手轮，可以将前述混凝土砂浆两端挤入前、后拱形墙板之间的两侧煤壁中。本发明专利技术井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙充分利用巷道原有锚杆和支护网，不必另外挖嵌入槽，且密闭墙体与两侧煤壁接合紧密，防水效果好的优点，适合在煤矿井下构筑永久密闭墙。

Pressure casting compound airtight wall for underground coal mine and its construction method

【技术实现步骤摘要】
井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙及其施工方法
本专利技术涉及一种井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙及其施工方法。
技术介绍
在井下施工时，相邻工作面的相邻两个顺槽巷道之间常设有联络巷，工作面两侧顺槽巷道一为进风巷，另一为回风巷。为了保证工作面通风效果，工作面进行采煤作业时，必须对联络巷进行快速封闭。目前，煤矿构筑永久密闭墙，须先截断煤壁原支护的金属网，开挖嵌入槽，而后再构筑密闭墙体。施工过程中，人为截断煤壁原支护的金属网，没有发挥钢筋混凝土的自身优势，增大工作量。利用冲击钻对煤壁开挖嵌入槽时，开挖过程中冲击钻的振动，加剧了局部煤壁的松动；破坏了原有煤壁的支护强度。最重要的是，构筑的密闭墙20与嵌入槽21的煤壁之间有较大间隙，即使灌入混凝土砂浆16，如图1所示。混凝土砂浆16凝固成混凝土后，混凝土与松动的煤壁之间也不能很好的结合，容易漏水、漏气。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙及其施工方法。为解决上述技术问题，本井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙，包括钢筋网和喷涂混凝土层，其特征在于：所述钢筋网包括前拱形钢筋网和后拱形钢筋网，前、后拱形钢筋网均包括拱形框架和焊在拱形框架上的铁丝网，每个拱形框架由多个水平弯曲的横杆和两个竖直侧杆焊接而成，待封闭巷道两侧煤壁上分别设有两列竖直排列的相对的锚杆，前、后拱形钢筋网相背设置在配用煤矿井下的待封闭巷道中，前、后拱形钢筋网的拱形框架的两个竖直侧杆上设有通孔，并通过通孔一一对应地套在两侧煤壁上的外露的锚杆头上，锚杆头还设有紧固螺母，上述紧固螺母将拱形框架牢固地固定在待封闭巷道两侧煤壁上，前拱形钢筋网位于邻近老塘一侧，后拱形钢筋网位于远离老塘的一侧，后拱形钢筋网的拱形框架顶部还设焊有一注浆管和一个气管，上述注浆管和气管上分别设有球阀，后拱形钢筋网中部还设有加压筒，该加压筒内端设有带有环形波纹的薄金属封盘，加压筒内还设有圆形基盘，该加压筒外端连有一个十字架，该十字架中心开有螺纹通孔，该螺纹通孔上设有一个丝杠，该丝杆外端设有一个手轮，丝杆内端抵在圆形基盘中心，圆形基盘压在薄金属封盘上，所述喷涂混凝土层由喷涂在前、后拱形钢筋网上的速凝混凝土砂浆构成，上述速凝混凝土砂浆在待封闭巷道形成相背的前拱形墙板和后拱形墙板，前拱形墙板和后拱形墙板之间填充有混凝土砂浆，上述混凝土砂浆两端挤入前、后拱形墙板之间的两侧煤壁中。如此设计，有如下好处：一.不需要截断煤壁原支护的金属网，也不需要开挖嵌入槽，只需要适当清理煤壁上松动煤块(如果没有松动煤块，就不用清理)二.浇筑时，通过加压筒挤压混凝土砂浆，使混凝土能够更好挤入两侧煤壁间隙，同时在两侧煤壁混凝土砂浆挤压下，均匀受力，更加牢固，更加紧密，防水密封效果大为提高。作为优化，后拱形钢筋网的拱形框架上还焊有金属管，该金属管内端与前、后拱形墙板之间的空间相通，金属管外端设有压力表。如此设计，便于充气查漏时，控制充气压强，且充气后，如果在一定时间内，压力表显示的压强数值无明显变化，也可以证明两道拱形墙板密封效果好。作为优化，所述前、后拱形钢筋网的拱形框架上沿固定在待封闭巷道的顶板的锚杆头上。如此设计，前、后拱形钢筋网固定更加牢固，喷涂混合土时，接顶效果好，密封效果好。作为优化，前拱形钢筋网的两竖直侧杆之间设有多条绷直的钢丝绳拉索，后拱形钢筋网的两竖直侧杆之间设有多条绷直的钢丝绳拉索，并配有一个两端都带有搭钩的花篮螺栓。如此设计，便于安装前、后拱形钢筋网。前述井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙的施工方法，包括下述步骤：①.在待封闭巷道中选择合适两侧煤壁带有两列锚杆的煤壁作为安装处，并清理掉锚杆周边煤壁上松动的煤块，②.取前述前拱形钢筋网，使前拱形钢筋网凹面朝向待封闭巷道的老塘，将前拱形钢筋网的拱形框架的一侧竖直侧杆的通孔一一对应地套在安装处一侧煤壁上的外露的锚杆头上，将花篮螺栓的一个搭钩挂在相邻的钢丝绳拉索中段上，将花篮螺栓的另一个搭钩通过粗铁丝连接前拱形钢筋网中部的水平弯曲的横杆中段，调节花篮螺栓，使其拉紧钢丝绳拉索，借以拉近前拱形钢筋网的两个竖直侧杆，然后，将前拱形钢筋网的拱形框架的另一侧竖直侧杆的通孔对准另一侧煤壁上的外露的锚杆头上，然后松开，并取下花篮螺栓，使前拱形钢筋网的两个竖直侧杆在水平弯曲的横杆的弹性反弹作用下复位，并套在另一侧煤壁上的锚杆头上，外露的锚杆头套上紧固螺母，并旋紧，上述紧固螺母将拱形框架牢固地固定在待封闭巷道两侧煤壁上，然后用粗铁丝将前拱形钢筋网的拱形框架上沿固定在待封闭巷道的顶板的锚杆头上，③.在前拱形钢筋网及粗铁丝上喷涂加有速凝剂的混凝土，待混凝土凝固后，前拱形钢筋网与其上喷涂的混凝土形成前拱形墙板；④.取前述后拱形钢筋网，使后拱形钢筋网与前拱形钢筋网相背设置，将后拱形钢筋网的拱形框架的一侧竖直侧杆的通孔一一对应地套在相邻煤壁上的外露的锚杆头上，将花篮螺栓的一个搭钩挂在相邻的钢丝绳拉索中段上，将花篮螺栓的另一个搭钩通过粗铁丝连接后拱形钢筋网中部的加压筒的十字架，调节花篮螺栓，使其拉紧钢丝绳拉索，借以拉近后拱形钢筋网的两个竖直侧杆，然后，将后拱形钢筋网的拱形框架的另一侧竖直侧杆的通孔对准另一侧煤壁上的外露的锚杆头上，然后松开，并取下花篮螺栓，使后拱形钢筋网的两个竖直侧杆在水平弯曲的横杆的弹性反弹作用下复位，并套在另一侧煤壁上的锚杆头上，外露的锚杆头套上紧固螺母，并旋紧，上述紧固螺母将拱形框架牢固地固定在待封闭巷道两侧煤壁上，然后用粗铁丝将后拱形钢筋网的拱形框架上沿固定在待封闭巷道的顶板的锚杆头上，调节后拱形钢筋网的加压筒上的手轮，使带有环形波纹的薄金属封盘不受压迫，⑤.在后拱形钢筋网及粗铁丝上喷涂加有速凝剂的混凝土砂浆，后拱形钢筋网与其上的喷涂混凝土层形成后拱形墙板，所述注浆管和一个气管就位于上述后拱形墙板顶部；⑥.待喷涂混凝土层凝固后，关闭后拱形墙板顶部的注浆管上的球阀，打开气管上的球阀，通过气管向前拱形墙板和后拱形墙板之间充气，当压力表显示的压强达到0.2MPa时，关闭气管上的球阀，检查前拱形墙板和后拱形墙板四周边缘是否有漏气点，⑦.如有漏气点作好标记，然后打开气管上的球阀，放气后，向漏气点喷涂加有速凝剂的混凝土砂浆，待喷涂的混凝土凝固后，再次按照第⑥步方法进行充气、查漏，直至前拱形墙板和后拱形墙板四周边缘均无明显漏气点，进入下一步，⑧.打开后拱形墙板顶部的注浆管和气管上的球阀，并通过注浆管向前拱形墙板和后拱形墙板之间注入混凝土砂浆，在混凝土砂浆灌满后，关闭注浆管和气管上的球阀，在混凝土砂浆初凝前，旋转加压筒上的手轮，使丝杠顶在圆形基盘上，圆形基盘挤压薄金属封盘，使薄金属封盘内凹，挤压前、后拱形墙板之间的混凝土砂浆，至压力表显示的压强达到0.2MPa时止，受到挤压的混凝土砂浆挤压前拱形墙板和后拱形墙板之间的煤壁，将其压实，并填充入煤壁上间隙，⑨.待前、后拱形墙板之间的混凝土砂浆彻底凝固后，即得所述井下煤矿用加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙，包括钢筋网和喷涂混凝土层，其特征在于：所述钢筋网包括前拱形钢筋网和后拱形钢筋网，前、后拱形钢筋网均包括拱形框架和焊在拱形框架上的铁丝网，每个拱形框架由多个水平弯曲的横杆和两个竖直侧杆焊接而成，待封闭巷道两侧煤壁上分别设有两列竖直排列的相对的锚杆，前、后拱形钢筋网相背设置在配用煤矿井下的待封闭巷道中，/n前、后拱形钢筋网的拱形框架的两个竖直侧杆上设有通孔，并通过通孔一一对应地套在两侧煤壁上的外露的锚杆头上，锚杆头还设有紧固螺母，上述紧固螺母将拱形框架牢固地固定在待封闭巷道两侧煤壁上，前拱形钢筋网位于邻近老塘一侧，后拱形钢筋网远离老塘的一侧，后拱形钢筋网的拱形框架顶部还设焊有一注浆管和一个气管，上述注浆管和气管上分别设有球阀，后拱形钢筋网中部还设有加压筒，该加压筒内端设有带有环形波纹的薄金属封盘，加压筒内还设有圆形基盘，该加压筒外端连有一个十字架，该十字架中心开有螺纹通孔，该螺纹通孔上设有一个丝杠，该丝杆外端设有一个手轮，丝杆内端抵在圆形基盘中心，圆形基盘压在薄金属封盘上，所述喷涂混凝土层由喷涂在前、后拱形钢筋网上的速凝混凝土砂浆构成，上述速凝混凝土砂浆在待封闭巷道形成相背的前拱形墙板和后拱形墙板，前拱形墙板和后拱形墙板之间填充有混凝土砂浆，上述混凝土砂浆两端挤入前、后拱形墙板之间的两侧煤壁中。/n...

【技术特征摘要】
1.一种井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙，包括钢筋网和喷涂混凝土层，其特征在于：所述钢筋网包括前拱形钢筋网和后拱形钢筋网，前、后拱形钢筋网均包括拱形框架和焊在拱形框架上的铁丝网，每个拱形框架由多个水平弯曲的横杆和两个竖直侧杆焊接而成，待封闭巷道两侧煤壁上分别设有两列竖直排列的相对的锚杆，前、后拱形钢筋网相背设置在配用煤矿井下的待封闭巷道中，
前、后拱形钢筋网的拱形框架的两个竖直侧杆上设有通孔，并通过通孔一一对应地套在两侧煤壁上的外露的锚杆头上，锚杆头还设有紧固螺母，上述紧固螺母将拱形框架牢固地固定在待封闭巷道两侧煤壁上，前拱形钢筋网位于邻近老塘一侧，后拱形钢筋网远离老塘的一侧，后拱形钢筋网的拱形框架顶部还设焊有一注浆管和一个气管，上述注浆管和气管上分别设有球阀，后拱形钢筋网中部还设有加压筒，该加压筒内端设有带有环形波纹的薄金属封盘，加压筒内还设有圆形基盘，该加压筒外端连有一个十字架，该十字架中心开有螺纹通孔，该螺纹通孔上设有一个丝杠，该丝杆外端设有一个手轮，丝杆内端抵在圆形基盘中心，圆形基盘压在薄金属封盘上，所述喷涂混凝土层由喷涂在前、后拱形钢筋网上的速凝混凝土砂浆构成，上述速凝混凝土砂浆在待封闭巷道形成相背的前拱形墙板和后拱形墙板，前拱形墙板和后拱形墙板之间填充有混凝土砂浆，上述混凝土砂浆两端挤入前、后拱形墙板之间的两侧煤壁中。


2.根据权利要求1所述的井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙，其特征在于：后拱形钢筋网的拱形框架上还焊有金属管，该金属管内端与前、后拱形墙板之间的空间相通，金属管外端设有压力表。


3.根据权利要求2所述的井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙，其特征在于：所述前、后拱形钢筋网的拱形框架上沿固定在待封闭巷道的顶板的锚杆头上。


4.根据权利要求3所述的井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙，其特征在于：前拱形钢筋网的两竖直侧杆之间设有多条绷直的钢丝绳拉索，后拱形钢筋网的两竖直侧杆之间设有多条绷直的钢丝绳拉索，并配有一个两端都带有搭钩的花篮螺栓。


5.权利要求4所述的井下煤矿用加压浇筑复合密闭墙的施工方法，包括下述步骤：
①.在待封闭巷道中选择合适两侧煤壁带有两列锚杆的煤壁作为安装处，并清理掉锚杆周边煤壁上松动的煤块，
②.取权利要求4所述前拱形钢筋网，使前拱形钢筋网凹面朝向待封闭巷道的老塘，将前拱形钢筋网的拱形框架的一侧竖直侧杆的通孔一一对应地套在安装处一侧煤壁上的外露的锚杆头上，将花篮螺栓的一个搭钩挂在相邻的钢丝绳拉索中段上，将花篮螺栓的另一个搭钩通过粗铁丝在前拱形钢筋网中部的水平弯曲的横杆中段上，调节花篮螺栓，使其拉紧钢丝绳拉索，借以拉近前拱形钢筋网的两个竖直侧杆，
然后，将前拱形钢筋网的拱形框架的另一侧竖直侧杆的通孔对准另一侧煤壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，周霖，王九红，谷允鹏，王昊阳，孔军，周帅，王强，
申请(专利权)人：兖矿集团有限公司，兖州煤业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37