[發明專利]一種充填隔離墻構筑方法

有效

• 申請號: 202210423318.5
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114658479B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 趙國彥;梁偉章;劉雷磊;鄒景煜;馬舉;王猛;張婷婷;彭康
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;E21F15/04
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發明公開了一種充填隔離墻構筑方法，包括自檢、準備、取砂、配料、攪拌、輸送、澆筑、清洗等步驟。在構筑充填隔離墻時，能夠自下而上分層將一定比例的水泥砂漿和速凝劑混合澆注至模板內并快速凝結，形成具有一定強度的充填隔離墻。本發明可實現自動化取砂、配料、攪拌、輸送、澆注和清洗循環作業，有效地適應井下不同采場工況。所構筑的充填隔離墻具有完全密閉、強度高、速度快等優點，極大地降低了工人勞動強度和充填隔離墻構筑成本，提高了礦山充填采礦法生產效率，保證了采礦作業安全。

技術領域

本發明屬于礦山井下充填領域，尤其涉及一種借助礦山充填隔離墻構筑車快速構筑充填隔離墻的施工方法。

背景技術

充填采礦法成為我國地下礦山的首選采礦方法。充填采礦法具有作業安全、回采貧損率低、資源綜合利用率高、保護生態環境、減少地質災害等優點。眾所周知，充填采礦法在進行井下充填之前必須在采空區周圍架設充填隔離墻，以防止充填料漿外溢，造成巷道堵塞或人員財產損失。充填隔離墻充填采礦方法的主要構筑物，直接影響充填效果好壞，是提高資源回收率、保證充填接頂和作業安全的前提。

目前，國內外礦山中常用的充填隔離墻有柔性隔離墻、木質隔離墻、磚砌隔離墻、混凝土隔離墻、鋼結構隔離墻和袋裝尾砂墻等。

無論使用何種隔離墻，均存在以下缺點：

(1)構筑方法落后，工人勞動強度大。由于充填隔離墻的作業空間狹小，施工難度大，難以實現機械化作業，大部分工作需要靠人工完成；

(2)施工周期長，效率低下。常規充填隔離墻需要從地表運送較多的筑墻材料如木材、砂石或在圍巖中打大量錨桿，大部分工作完全依靠人工，而且深部采場溫度較高，工人效率低，導致隔離墻構筑時間長；

(3)隔離墻構筑費用高。構筑充填隔離墻需要大量的鋼材和木材，原料價格貴，運輸成本高，且往往難以回收或者回收后重復利用率低，外加人工費用高，直接導致充填采礦成本大幅度增加；

(4)隔離墻承載能力低，作業安全性差。人工構筑的充填隔離墻，人為影響因素多，施工質量難以保障；且木材、鋼結構混合體相互聯接，薄弱環節多，存在安全隱患，因受力不均勻，經常出現充填隔離墻被沖毀或充填料漿外泄等嚴重問題。

為此，針對我國地下礦山充填隔離墻構筑存在的問題，有必要研發一種快速、安全、高效、低成本構筑充填隔離墻的方法，實現井下快速充填采礦，減少采場作業循環時間，提高采礦生產效率，降低采礦成本，確保采礦生產安全。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明設計了一種充填隔離墻構筑臺車，能夠解決現有充填擋墻構筑方法，施工工藝復雜、施工工期長、安全性差和成本高的技術難題，實現快速、安全、高效且低成本構筑充填隔離墻，在確保采礦生產安全的前提下，大幅度地提高生產效率。

本發明的技術方案為：一種充填隔離墻構筑臺車，其特征在于，包括位于臺車中部的主控系統、電源系統、行車系統以及位于臺車后端平臺上的攪拌桶、速凝劑倉、水泥倉、空壓機以及位于臺車前端的夾模裝置和澆注裝置；其中，所述主控系統集成在駕駛室內的操作臺上，由可編程控制器(PLC)實現對臺車中各個設備進行檢測和調用；所述電源系統為整個臺車各個設備提供動力；所述攪拌桶與速凝劑倉對稱設置，水泥倉位于攪拌桶與速凝劑倉后側，其中攪拌桶上側連接尾砂輸送管，所述尾砂輸送管另一端連接充填料漿管；所述攪拌桶底部連接水泥砂漿輸送管一端，另一端連接至臺車前端的澆注裝置；空壓機設置在臺車后端平臺上攪拌桶和速凝劑倉之間，與速凝劑倉和水泥倉通過壓氣管道連接，為水泥倉中的干水泥和速凝劑倉中的速凝劑提供輸送動力；干水泥輸送管一端連接水泥倉下部，一端連接攪拌桶上部，速凝劑輸送管一端連接速凝劑倉下部，另一端連接臺車前端的澆注裝置；所述夾模裝置由輔助臂以及設置于輔助臂端部的平行夾板機構和模板組成；所述澆注裝置由澆注臂以及設置于澆注臂端部的泥漿噴嘴和干料噴嘴組成。