密闭墙
技术领域
本发明涉及煤矿控制通风技术领域，尤其涉及密闭墙。
背景技术
密闭墙是煤矿控制通风的一项关键技术，应用于井下各巷道掘进、各采面布置和一切生产作业等对通风控制或瓦斯管理有要求的场合。当煤层具有爆炸性时，需要构筑防爆密闭墙。因此，隔爆密闭墙需具备一定的强度和抗冲击性，同时围岩变形也不得漏风。
目前，构筑密闭墙主要采用构筑二四、三七砖墙或料石墙，在墙框架间充填黄土，这种方式一方面费工、费料，接顶效果不理想，当围岩变形时，砖和料石等脆性材料发生破裂，产生裂隙，另一方面充填工艺复杂，中间黄土失水收缩，同样会产生裂隙。因此，采用悬挂柔模袋+浇筑混凝土的方式，此法解决了施工速度慢的问题，但混凝土仍然为脆性材料，接顶处仍是隐患。或采用悬挂柔模袋+浇筑混凝土+ 充填发泡材料方式，在混凝土墙中间充填发泡材料，起到密闭作用，但此法增加了一道工序，同时充填泵和浇筑泵不是一个型号，工序复杂。或采用悬挂柔模袋+浇筑高水材料等柔性材料方式，此法解决脆性破坏问题，但高水材料强度不足，导致抗冲击能力下降。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种密闭墙，采用相同材料但不同材料配比构筑充填墙体和柔模袋墙体，即采用一台双液注浆泵即可实现充填墙体和柔模袋墙体的泵注，能够快速构筑工艺简单，兼具强度高和密闭性良好的密闭墙。解决防爆密闭墙在前期构筑时费工、费料，后期使用时接顶不良、漏风的问题，减小前期材料的运输和工人的劳动强度。仅改变水与高水材料配比，使用同种工艺和材料进行施工，劳动组织协调方便，实现密闭墙的快速构筑，进一步降本增效。
根据本发明第一方面实施例的密闭墙，包括充填墙体和两个柔模袋墙体，两个所述柔模袋墙体沿巷道的延伸方向依次设置且相互平行，所述充填墙体位于两个所述柔模袋墙体之间，所述充填墙体包括第一材料，所述柔模袋墙体包括柔模袋和第二材料，所述柔模袋内充填所述第二材料，所述第一材料与所述第二材料的材料组成相同，所述第一材料的水灰比为3:1～4:1，所述第二材料的水灰比为1:1～1:1.2。
根据本发明的一个实施例，所述柔模袋墙体上设有加固件。
根据本发明的一个实施例，所述加固件包括钢护板，所述钢护板设置于所述柔模袋墙体的表面。
根据本发明的一个实施例，所述加固件包括钢筋梁梯，所述钢筋梁梯沿水平方向延伸，且设置于所述柔模袋墙体的表面。
根据本发明的一个实施例，所述加固件包括对拉锚杆，所述对拉锚杆设置于所述钢护板和所述钢筋梁梯上，自所述柔模袋墙体的表面插入所述柔模袋墙体的内部。
根据本发明的一个实施例，所述加固件包括钢筋网，所述钢筋网铺设于所述柔模袋墙体的表面。
根据本发明的一个实施例，还包括管组件，所述管组件包括瓦斯管、观测管、返水管、填料管和排气管，所述填料管和所述排气管均由所述充填墙体一侧的所述柔模袋墙体贯穿至所述充填墙体内部，所述瓦斯管、所述观测管和所述返水管由所述充填墙体一侧的所述柔模袋墙体贯穿至另一侧的所述柔模袋墙体外部。
根据本发明的一个实施例，所述柔模袋的宽度和高度大于所述柔模袋墙体所在的掏槽的宽度和高度。
根据本发明的一个实施例，述柔模袋上设有吊耳。
根据本发明的一个实施例，所述柔模袋上设有泵注口。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：本发明实施例的密闭墙由三层墙体组成，两侧为柔模袋墙体，中间为充填墙体。向两侧的柔模袋内填充第二材料使柔模袋墙体成型，接顶完全后，向两个柔模袋墙体之间的空余空间内充填第一材料形成充填墙体，第一材料与第二材料均由水和高水材料混合而成，第一材料的水灰比为3:1～4:1，形成具有膨胀性和强度较低的材料，使充填墙体可在一定范围内具有变形能力，起到缓冲吸能作用，实现“让”的功能；第二材料的水灰比为1:1～1:1.2，形成强度较高的材料，使柔模袋墙体不易变形，起到刚性承载作用，实现“抗”的功能，从而形成具有“抗—让”组合特点的密闭墙结构。
本发明的密闭墙采用相同材料但不同材料配比构筑充填墙体和柔模袋墙体，即采用一台双液注浆泵即可实现充填墙体和柔模袋墙体的泵注，能够快速构筑工艺简单，兼具强度高和密闭性良好的密闭墙。解决防爆密闭墙在前期构筑时费工、费料，后期使用时接顶不良、漏风的问题，减小前期材料的运输和工人的劳动强度。仅改变水与高水材料配比，使用同种工艺和材料进行施工，劳动组织协调方便，实现密闭墙的快速构筑，进一步降本增效。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
图1是本发明实施例密闭墙的结构示意图；
图2是图1的A-A截面图；
图3是图1的B-B截面图；
图4是本发明实施例密闭墙的柔模袋墙体的结构示意图。
附图标记：
1：充填墙体；
2：柔模袋墙体；21：泵注口；
3：加固件；31：钢护板；32：钢筋梁梯；33：对拉锚杆；34：钢筋网；
4：管组件；41：瓦斯管；42：观测管；43：返水管；44：填料管； 45：排气管；
5：吊耳；
6：掏槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1、2和3所示，本发明实施例提供的密闭墙，包括充填墙体 1和两个柔模袋墙体2，两个柔模袋墙体2沿巷道的延伸方向依次设置且相互平行，充填墙体1位于两个柔模袋墙体2之间，充填墙体1包括第一材料充，柔模袋墙体2包括柔模袋和第二材料，柔模袋内充填第二材料，第一材料与第二材料的材料组成相同，第一材料的水灰比为3:1～4:1，第二材料的水灰比为1:1～1:1.2。
本发明实施例的密闭墙由三层墙体组成，两侧为柔模袋墙体2，中间为充填墙体1。向两侧的柔模袋内填充第二材料使柔模袋墙体2成型，接顶完全后，向两个柔模袋墙体2之间的空余空间内充填第一材料形成充填墙体1，第一材料与第二材料均由水和高水材料混合而成，第一材料的水灰比为3:1～4:1，形成具有膨胀性和强度较低的材料，使充填墙体1可在一定范围内具有变形能力，起到缓冲吸能作用，实现“让”的功能；第二材料的水灰比为1:1～1:1.2，形成强度较高的材料，使柔模袋墙体2不易变形，起到刚性承载作用，实现“抗”的功能，从而形成具有“抗—让”组合特点的密闭墙结构。
本发明的密闭墙采用相同材料但不同材料配比构筑充填墙体1和柔模袋墙体2，即采用一台双液注浆泵即可实现充填墙体1和柔模袋墙体2的泵注，能够快速构筑工艺简单，兼具强度高和密闭性良好的密闭墙。解决防爆密闭墙在前期构筑时费工、费料，后期使用时接顶不良、漏风的问题，减小前期材料的运输和工人的劳动强度。仅改变水与高水材料配比，使用同种工艺和材料进行施工，劳动组织协调方便，实现密闭墙的快速构筑，进一步降本增效。
本实施例中，柔模袋选用矿用阻燃布。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，柔模袋墙体2上设有加固件3。本实施例中，加固件3为护表构件，为柔模袋墙体2提供进一步加固防护，提高其整体结构强度。在一个实施例中，加固件3可包括钢护板31、钢筋梁梯32、对拉锚杆33和钢筋网34等构件，这些构件可选取一种或多种任意组合。
根据本发明的一个实施例，加固件3包括钢护板31，钢护板31 设置于柔模袋墙体2的表面。本实施例中，加固件3包括多块钢护板 31，多块钢护板31沿水平方向依次排开，均匀布置在两个柔模袋墙体 2前侧和后侧的表面，即垂直于巷道延伸方向且未与充填墙体1接触的表面。
根据本发明的一个实施例，加固件3包括钢筋梁梯32，钢筋梁梯 32沿水平方向延伸，且设置于柔模袋墙体2的表面。本实施例中，加固件3包括多根钢筋梁梯32，每根钢筋梁梯32均水平设置，且自上而下均匀分布在两个柔模袋墙体2前侧和后侧的表面。
根据本发明的一个实施例，加固件3包括对拉锚杆33，对拉锚杆33设置于钢护板31和钢筋梁梯32上，自柔模袋墙体2的表面插入柔模袋墙体2的内部。本实施例中，加固件3还包括多组对拉锚杆33，对拉锚杆33的组数与钢筋梁梯32的根数和钢护板31的组数相对应，一组对拉锚杆33固定在一根钢筋梁梯32或一组钢护板31的所在位置，每组对拉锚杆33包括多根对拉锚杆33，多根对拉锚杆33沿钢筋梁梯 32的延伸方向依次排开设置，或多根对拉锚杆33与多个钢护板31一一对应设置，自柔模袋墙体2远离充填墙体1的侧面插入至该柔模袋墙体2的内部。
根据本发明的一个实施例，加固件3包括钢筋网34，钢筋网34 铺设于柔模袋墙体2的表面。本实施例中，钢筋网34覆盖两个柔模袋墙体2前侧和后侧的表面。钢筋网34选择钢筋直径为6mm的钢筋网 34。
根据本发明的一个实施例，本发明实施例的密闭墙还包括管组件 4，管组件4包括瓦斯管41、观测管42、返水管43、填料管44和排气管45，填料管44和排气管45均由充填墙体1一侧的柔模袋墙体2贯穿至充填墙体1内部，瓦斯管41、观测管42和返水管43由充填墙体 1一侧的柔模袋墙体2贯穿至另一侧的柔模袋墙体2外部。本实施例中，密闭墙上自上而下依次设置瓦斯管41、观测管42和返水管43，填料管44和排气管45尽量靠近巷道顶板布置。填料管44一端穿过一个柔模袋墙体2深入到两个柔模袋墙体2之间的空余空间内，另一端连接充填设备，在柔模袋内注浆完成柔模袋墙体2的构筑后，通过填料管 44向两个柔模袋墙体2之间注浆构筑充填墙体1。返水管43、观测管 42和瓦斯管41分别贯穿三层墙体，返水管43位于密闭墙的3/10-4/10 高度的范围内，且倾斜设置便于水由巷道内侧流出至巷道外侧。观测管42位于密闭墙的3/5高度以上的范围内。瓦斯管41位于密闭墙2 的5/6高度以上的范围内。
本实施例中，瓦斯管41为4寸钢管，观测管42为4寸钢管，返水管43为6寸钢管。填料管44为2寸钢管，排气管45为2寸钢管。在其它实施例中，瓦斯管41、观测管42和返水管43的直径、长度由根据实际需要而定。
根据本发明的一个实施例，柔模袋的宽度和高度大于柔模袋墙体2 所在的掏槽6的宽度和高度。本实施例中，密闭墙设置在掏槽6中，密闭墙的四周嵌入掏槽6内，柔模袋的宽度和高度略大于掏槽6后宽度和高度，厚度根据巷道压力和瓦斯煤层爆炸压力计算确定。在柔模袋墙体2注浆构筑成型后可充分填充掏槽6，避免后期使用时接顶不良、漏风的问题。
根据本发明的一个实施例，柔模袋上设有吊耳5。本实施例中，柔模袋的靠近巷道顶板的表面及四周有设置吊耳5，用于吊挂柔模袋，便于在注浆构筑柔模袋墙体2的过程中对柔模袋位置进行定位稳固。
根据本发明的一个实施例，柔模袋上设有泵注口21。本实施例中，柔模袋上开设有泵注口21，通过泵注口21向柔模袋内泵注第二材料从而形成柔模袋墙体2，柔模袋墙体2接顶完全后，通过填料管44充填两个柔模袋墙之间的空余空间形成充填墙体1。本实施例可采用一台双液注浆泵即可实现不同配比高水材料的泵注，工艺简单。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
