一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤礦立井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭資源在我國能源結(jié)構(gòu)中占有重要比重(70%左右)，而隨著中東部煤炭資源的枯竭，目前煤炭開發(fā)主要集中于西部內(nèi)蒙、陜西、寧夏、甘肅和新疆等巨厚軟巖礦區(qū)。這些礦區(qū)大多為侏羅系煤層，煤層埋深范圍內(nèi)是巨厚白堊系和侏羅系軟巖，而表土層厚度不大，且基巖層中的砂巖層多為富水地層，為解決水對施工的影響，多采用凍結(jié)法鑿井。目前西部煤礦建設(shè)凍結(jié)鑿井施工設(shè)計(jì)參數(shù)仍然采用中東部深厚表土凍結(jié)鑿井設(shè)計(jì)參數(shù)，具有顯著的不適應(yīng)性，一是井壁設(shè)計(jì)沒有充分考慮巖石地層的強(qiáng)度，井壁設(shè)計(jì)厚度偏大，井筒掘砌工程量大，成本高，施工進(jìn)度慢；二是凍結(jié)鑿井井壁由于溫差應(yīng)力的影響，造成井壁完整性差，解凍后井筒易滲漏水，需進(jìn)行壁后注漿，即增加投資，又影響施工進(jìn)度，而且對于井壁后期的使用帶來不利影響。
[0003]根據(jù)現(xiàn)有的研宄文獻(xiàn)，目前深井井壁結(jié)構(gòu)有鉆井法預(yù)制井壁結(jié)構(gòu)和凍結(jié)法雙層現(xiàn)澆混凝土井壁結(jié)構(gòu)兩種，根據(jù)鉆井法目前的發(fā)展情況顯然不適用于巨厚軟巖地層，而凍結(jié)法施工雙層現(xiàn)澆混凝土井壁結(jié)構(gòu)又有成本高、進(jìn)度慢、井壁完整性差和易滲漏水的狀況。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)。該煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，能夠提高施工效率，降低了投資，并且能夠加固立井側(cè)壁圍巖，并且具有強(qiáng)度高和抗?jié)B性能強(qiáng)等特點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括立井外壁和立井內(nèi)壁，所述立井外壁由噴射在立井側(cè)壁圍巖上的混凝土噴層構(gòu)成，所述立井內(nèi)壁由多個(gè)上下拼接連接的鋼筋混凝土預(yù)制筒構(gòu)成，所述混凝土噴涂層上設(shè)置有用于插入所述立井側(cè)壁圍巖的錨桿，所述鋼筋混凝土預(yù)制筒與混凝土噴層之間填充有水泥砂漿層，所述鋼筋混凝土預(yù)制筒上開設(shè)有用于向立井外壁與立井內(nèi)壁之間注入水泥砂漿的注漿孔。
[0006]上述的一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼筋混凝土預(yù)制筒為圓筒。
[0007]上述的一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:上下相鄰的兩個(gè)所述鋼筋混凝土預(yù)制筒通過凹凸式結(jié)構(gòu)相扣接。
[0008]上述的一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述凹凸式結(jié)構(gòu)包括圓形凹槽和用于伸入所述圓形凹槽內(nèi)的圓形凸環(huán)，所述圓形凹槽開設(shè)在上方鋼筋混凝土預(yù)制筒的下端面上，所述圓形凸環(huán)設(shè)置在下方鋼筋混凝土預(yù)制筒的上端面上。
[0009]上述的一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述圓形凹槽與圓形凸環(huán)的槽壁之間設(shè)置有遇水膨脹膠條。
[0010]上述的一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述錨桿為用于向所述立井側(cè)壁圍巖內(nèi)噴射混凝土的注漿錨桿。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)新穎合理。
[0013]2、本實(shí)用新型立井外壁由噴射在立井側(cè)壁圍巖上的混凝土噴層構(gòu)成，并通過錨桿錨固在立井側(cè)壁圍巖上，井筒掘砌工程量減小，混凝土噴層和錨桿的配合能夠起到加固圍巖的作用，防止立井側(cè)壁圍巖因水、應(yīng)力變化及施工擾動導(dǎo)致大面積失穩(wěn)。
[0014]3、本實(shí)用新型立井內(nèi)壁采用鋼筋混凝土預(yù)制筒構(gòu)成，使得立井井壁不會出現(xiàn)溫差裂縫，且立井內(nèi)壁上設(shè)置有注漿孔，使得井壁結(jié)構(gòu)完整性更好，通過注漿孔可向立井內(nèi)壁和立井外壁之間注入水泥砂漿以形成水泥砂漿層，通過水泥砂漿層將立井內(nèi)壁和立井外壁之間的間隙充填密實(shí)。
[0015]4、本實(shí)用新型通過設(shè)置凹凸式結(jié)構(gòu)，能夠有效的完成鋼筋混凝土預(yù)制筒的拼裝，其結(jié)構(gòu)簡單，連接方便，并能夠在凍結(jié)鑿井施工解凍后，在相鄰兩個(gè)鋼筋混凝土預(yù)制筒的連接處起到良好的防滲漏水作用。
[0016]5、本實(shí)用新型通過圓形凹槽與圓形凸環(huán)的槽壁之間設(shè)置遇水膨脹膠條，能夠能夠在凍結(jié)鑿井施工解凍后，進(jìn)一步確保相鄰兩個(gè)鋼筋混凝土預(yù)制筒I的連接處不會漏水。
[0017]6、本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)成本低，使用效果好，便于推廣使用。
[0018]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)新穎合理，工作可靠性高，使用壽命長，使用效果好，更適應(yīng)于西部朱羅西煤礦立井凍結(jié)鑿井施工。
[0019]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1的俯視圖。
[0022]圖3為本實(shí)用新型兩個(gè)拼接的鋼筋混凝土預(yù)制筒的連接關(guān)系示意圖。
[0023]圖4為圖3的A處放大圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:
[0025]I一鋼筋混凝土預(yù)制筒；2—混凝土噴層；3—立井側(cè)壁圍巖；
[0026]4一銷桿；5—水泥砂楽層； 6—注楽孔；
[0027]7—凹凸式結(jié)構(gòu)；7-1—圓形凹槽；7-2—圓形凸環(huán)；
[0028]8—遇水膨脹膠條。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1、圖2和圖3所示的一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，包括立井外壁和立井內(nèi)壁，所述立井外壁由噴射在立井側(cè)壁圍巖3上的混凝土噴層2構(gòu)成，所述立井內(nèi)壁由多個(gè)上下拼接連接的鋼筋混凝土預(yù)制筒I構(gòu)成，所述混凝土噴涂層2上設(shè)置有用于插入所述立井側(cè)壁圍巖3的錨桿4，所述鋼筋混凝土預(yù)制筒I與混凝土噴層2之間填充有水泥砂漿層5，所述鋼筋混凝土預(yù)制筒I上開設(shè)有用于向立井外壁與立井內(nèi)壁之間注入水泥砂漿的注漿孔6。
[0030]本實(shí)施例中，該煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)在施工時(shí)，立井外壁施工采用短段掘砌法，每掘進(jìn)一定深度(掘砌段高與巖石力學(xué)性質(zhì)有關(guān))錨噴支護(hù)一段，即設(shè)置混凝土噴層2并向立井側(cè)壁圍巖3內(nèi)插入錨桿4，當(dāng)立井掘進(jìn)到預(yù)定深度后，進(jìn)行鋼筋混凝土預(yù)制筒I的拼裝以形成立井內(nèi)壁，當(dāng)鋼筋混凝土預(yù)制筒I拼裝一定高度后，通過注漿孔6向立井內(nèi)壁與立井外壁即鋼筋混凝土預(yù)制筒I與混凝土噴層2之間進(jìn)行分段注漿作業(yè)以形成水泥砂漿層5。
[0031]本實(shí)施例中，該煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)采用組合結(jié)構(gòu)，立井外壁由噴射在立井側(cè)壁圍巖3上的混凝土噴層2構(gòu)成，并通過錨桿4錨固在立井側(cè)壁圍巖3上，井筒掘砌工程量減小，混凝土噴層2和錨桿4的配合能夠起到加固圍巖的作用，防止立井側(cè)壁圍巖3因水、應(yīng)力變化及施工擾動導(dǎo)致大面積失穩(wěn)。立井內(nèi)壁采用鋼筋混凝土預(yù)制筒I構(gòu)成，使得立井井壁不會出現(xiàn)溫差裂縫，且立井內(nèi)壁上設(shè)置有注漿孔6，使得井壁結(jié)構(gòu)完整性更好，通過注漿孔6可向立井內(nèi)壁和立井外壁之間注入水泥砂漿以形成水泥砂漿層5，通過水泥砂漿層5將立井內(nèi)壁和立井外壁之間的間隙充填密實(shí)，使得整個(gè)煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度得以提高。
[0032]本實(shí)施例中，所述鋼筋混凝土預(yù)制筒I為圓筒。上下相鄰的兩個(gè)所述鋼筋混凝土預(yù)制筒I通過凹凸式結(jié)構(gòu)7相扣接。
[0033]如圖4所示，所述凹凸式結(jié)構(gòu)7包括圓形凹槽7-1和用于伸入所述圓形凹槽7-1內(nèi)的圓形凸環(huán)7-2，所述圓形凹槽7-1開設(shè)在上方鋼筋混凝土預(yù)制筒I的下端面上，所述圓形凸環(huán)7-2設(shè)置在下方鋼筋混凝土預(yù)制筒I的上端面上。
[0034]本實(shí)施例中，通過設(shè)置凹凸式結(jié)構(gòu)7，能夠有效的完成鋼筋混凝土預(yù)制筒I的拼裝，其結(jié)構(gòu)簡單，連接方便，并能夠在凍結(jié)鑿井施工解凍后，在相鄰兩個(gè)鋼筋混凝土預(yù)制筒I的連接處起到良好的防滲漏水作用。
[0035]本實(shí)施例中，所述圓形凹槽7-1與圓形凸環(huán)7-2的槽壁之間設(shè)置有遇水膨脹膠條8。通過設(shè)置遇水膨脹膠條8，能夠在凍結(jié)鑿井施工解凍后，進(jìn)一步確保相鄰兩個(gè)鋼筋混凝土預(yù)制筒I的連接處不會漏水。
[0036]本實(shí)施例中，所述錨桿4為用于向所述立井側(cè)壁圍巖3內(nèi)噴射混凝土的注漿錨桿。通過設(shè)置注漿錨桿，由注漿錨桿進(jìn)入的漿液可在立井側(cè)壁圍巖3中擴(kuò)散以加固立井側(cè)壁圍
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[0037]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括立井外壁和立井內(nèi)壁，所述立井外壁由噴射在立井側(cè)壁圍巖(3)上的混凝土噴層(2)構(gòu)成，所述立井內(nèi)壁由多個(gè)上下拼接連接的鋼筋混凝土預(yù)制筒(I)構(gòu)成，所述混凝土噴涂層(2)上設(shè)置有用于插入所述立井側(cè)壁圍巖(3)的錨桿(4)，所述鋼筋混凝土預(yù)制筒(I)與混凝土噴層(2)之間填充有水泥砂漿層(5)，所述鋼筋混凝土預(yù)制筒(I)上開設(shè)有用于向立井外壁與立井內(nèi)壁之間注入水泥砂漿的注漿孔⑶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼筋混凝土預(yù)制筒⑴為圓筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:上下相鄰的兩個(gè)所述鋼筋混凝土預(yù)制筒(I)通過凹凸式結(jié)構(gòu)(7)相扣接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述凹凸式結(jié)構(gòu)(7)包括圓形凹槽(7-1)和用于伸入所述圓形凹槽(7-1)內(nèi)的圓形凸環(huán)(7-2)，所述圓形凹槽(7-1)開設(shè)在上方鋼筋混凝土預(yù)制筒(I)的下端面上，所述圓形凸環(huán)(7-2)設(shè)置在下方鋼筋混凝土預(yù)制筒(I)的上端面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述圓形凹槽(7-1)與圓形凸環(huán)(7-2)的槽壁之間設(shè)置有遇水膨脹膠條(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述錨桿(4)為用于向所述立井側(cè)壁圍巖(3)內(nèi)噴射混凝土的注漿錨桿。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)，包括立井外壁和立井內(nèi)壁，所述立井外壁由噴射在立井側(cè)壁圍巖上的混凝土噴層構(gòu)成，所述立井內(nèi)壁由多個(gè)上下拼接連接的鋼筋混凝土預(yù)制筒構(gòu)成，所述混凝土噴涂層上設(shè)置有用于插入所述立井側(cè)壁圍巖的錨桿，所述鋼筋混凝土預(yù)制筒與混凝土噴層之間填充有水泥砂漿層，所述鋼筋混凝土預(yù)制筒上開設(shè)有用于向立井外壁與立井內(nèi)壁之間注入水泥砂漿的注漿孔。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，能夠提高施工效率，降低了投資，并且能夠加固立井側(cè)壁圍巖，并且具有強(qiáng)度高和抗?jié)B性能強(qiáng)等特點(diǎn)。
【IPC分類】E21D5-04
【公開號】CN204552747
【申請?zhí)枴緾N201520243261
【發(fā)明人】王磊, 魏堯
【申請人】西安科技大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月21日