本技术涉及地下矿山采空区充填技术,提出了一种新型泡沫充填墙体及其构建方法。该墙体由两层预制泡沫板组成,中间设有连接架桥,架桥上安装有支撑结构,以增强墙体的稳定性和承载能力。
背景技术
充填挡墙是一种常见的工程结构,常用于地下矿山采空区充填作业过程当中,在充填作业前,应当先在采空区进路的围岩稳固地段构筑充填挡墙,充填挡墙的构筑对于充填作业工作能否顺利完成具有至关重要的作用。目前国内使用的充填挡墙可以主要分为以下几种:重力式挡墙、轻型挡墙以及重力式挡墙和轻型挡墙复合式挡墙。重力式挡墙可以进一步划分为空心砖挡墙、红砖挡墙以及混凝土挡墙等等;轻型挡墙则可以进一步划分为木质挡墙、钢丝绳挡墙等等;复合式挡墙则为重力式挡墙和轻型组合而成。其中使用最多的是混凝土挡墙和木质挡墙。
传统的挡墙以及构筑方式存在着明显的缺点,例如混凝土挡墙的抗弯强度相对较差,这使得在承受充填料浆的侧向压力时,挡墙容易发生位移和变形。一旦超出混凝土挡墙的承受能力,挡墙可能会发生倒塌,导致充填材料(如尾砂等)溢出,这不仅会影响充填效果,还可能对周围的巷道和工人们的安全造成威胁。因此为了防止挡墙位移和变形,施工过程中通常会选择加厚挡墙的设计,但是这不仅增加了混凝土的使用量,而且提高了对辅助材料的需求,从而显著增加了施工的成本。此外,更厚的挡墙也可能降低滤水效率,影响充填材料的脱水和固化过程。在施工过程中,为了确保挡墙的稳定性和强度,需要进行复杂的模板搭建和钢筋固定工作,这些工作往往耗时耗力,降低了施工效率,影响企业的收入。此外大量使用混凝土作为挡墙材料,不仅增加了原材料的开采和加工,而且施工过程中产生的废弃物也可能对环境造成负担。
木质挡墙虽然可以提供一定的支撑作用,但其制作和加工过程复杂,对木材的质量要求高,增加了成本。同时,木质材料在地下潮湿环境中容易腐烂,降低了挡墙的耐久性。木质挡墙的施工过程中,需要施工人员进行大量的现场作业,如人工架设木桩等,这不仅增加了施工的工作量,也对施工人员的体力和技能提出了较高要求。无论是混凝土挡墙还是木质挡墙,在施工过程中都存在一定的安全风险。混凝土挡墙在浇筑和固化过程中可能发生意外,而木质挡墙在架设过程中可能因为操作不当导致坍塌或伤害事故。
因此,需要设计一种泡沫充填挡墙及其构筑方法,能够提高充填挡墙的强度和滤水性能、提升充填挡墙的施工效率、降低充填挡墙的施工成本以及提高充填挡墙的施工安全性。
实现思路