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一种钢制V型可重复使用的支护板墙

本创新工装是一种用于矿山巷道充填的V型滤水墙，它包括相互对称且活动连接的方形钢架；方形钢架上分别设有对应的横向支撑管；横向支撑管的反向一端与方形钢架活动连接；横向支撑管的对向一端分别设有限位插接的伸缩杆和套接管；方形钢架的同一侧依次设有钢网格栅和透水滤布；方形钢架上分别设有支腿和填充孔。方形钢架与横向支撑管共同组成三角体，提高了整体的支撑效果；横向支撑管之间连接的位置可调节，进而调整方形钢架的扇形开启角度，以便适应不同巷道洞口尺寸的要求；挡板用来与巷道顶端的密闭封堵且高度可调节；钢网格栅用来提高透水滤布的支撑效果，提高单位面积的支撑力，防止泄露支撑能力强，达到完全重复利用的目的。

一、改造的背景及目的

在矿山井下水力充填系统中，滤水墙通常采用支护板墙的方法建造，一般为平面支护板墙，即使用圆木、钢管、套管和调整丝杠作为支护板墙的立柱和横撑，在外侧加护角网（护坡钢板网），然后再在护脚网外侧加挂一层透水滤布组成平面支护板墙，充填水经支护板墙过滤后，通过其下部的滤水口排出。充填后的平面支护板墙，其的板墙材料基本无法重复使用，因而重复利用率低，造成材料浪费现象严重。同时在恶劣的条件下，拆装工作比较繁琐，作业人员劳动强度大。而且在充填过程中因平面板墙承载力大，若支护不牢固，可发生板墙倒塌、钢管弯曲等现象，不仅会造成大量充填材料泄漏，更为严重的是会威胁到巷道现场作业人员安全。

二、方案措施

为了克服上述存在的缺陷，本提供一种可重复利用的钢制V型支护板墙。运用三角形受力，能很好的将巨大的侧压力均匀分散，角度越小，承载力越小，从而相比原平面支护板墙其承载能力有所提高，使板墙的承载能力的更加稳定。此V型支护板墙可通过调整模板的V型角度（一般在100-120爸洌憧蠓靠矶仁识缺浠囊螅庵諺型支护板墙采用模块结构，缩短了支护板墙施工作业时间，减轻了工人的劳动强度，同时，该V型支护板墙可重复使用，解决了原材料重复利用率低，浪费材料，拆装繁琐，安全隐患大等问题，拆卸方便实用。

本工装创新由左、右两个对称的长方形钢制模板A和B组成。两个钢制模板中间通过轴销1连接，两边分别置于巷道侧壁，形成V型。两个钢制模板A和B的两边的中部，通过横撑2与钢制模板的两端用销轴3连接，横撑2上有可调节横撑长度的套管4，通过插销5进行定位，用于调节V型支护板墙的夹角。分别在两个钢制模板中上部通过销轴6，分别用斜撑7支撑在板墙的后面，斜撑7的下部固定于巷道底板上，斜撑、钢架与地面形成三角形结构。为了加强整体结构强度和稳定性，所述的斜撑和横撑均采用槽钢制造。

钢制模板A和B由角钢制成钢架8，钢架8前侧焊有由间距为20mmx50mm经纬排列的扁钢而成的格栅组成的钢格板9，钢格板9前部加挂透水滤布10。 

钢制模板A和B上部与巷道拱形处之间，设有相对应的辅助钢制模板C和D，结构组成与钢制模板A和B相同，分别通过辅助钢制模板C和D下部的插销11插入钢制模板A和B上的套管12，并用插销13定位，组成一体。辅助钢制模板C和D通过调节插销13的插入位置，来调节其高度，以保持与巷道顶部的良好接触。

为了使得钢制板墙固定牢固，安装时，板墙两边应用锚杆固定在巷道的侧壁上。

为了防止充填料泄漏，防止跑浆、漏浆，安装时，应用土工布封堵巷道断面的四周。

附图说明

三、取得的效果

本工装特点在于：V型支护板墙全部采用钢制材料构成，承载能力大，钢制模板A和B连接并组合成V形，可通过调整模板的安装角度，满足巷道宽度的变化，使承载能力分散；各构件之间通过简易的连接件连接，易于安装和拆卸，施工方便；板墙可重复使用，大大减少了生产成本。板墙的钢结构体呈三角形结构，从而加强了板墙承载能力，提高了板墙的的稳定性，克服了传统充填板墙因承受压力不足、发生倒墙的缺陷。与传统平面支护板墙相比，该承载能力更加稳定，更安全可靠。

四、产生的效益

1. 成本效益：对比木材质搭接的充填板墙，节约成本提高20%，以2018年（正常生产）为例，我公司充填所使用的木质材料费用约30余万元，即，每年可节约费用6万元。

2. 安全效益：增强了充填板墙的稳定性，从而提升了充填中的板墙稳定性，提高了安全系数。