在建溜破系統(tǒng)抗巖石沖擊的封堵結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及金屬礦山開拓領域，特別涉及一種在建溜破系統(tǒng)抗巖石沖擊的封堵結構。
【背景技術】
[0002]溜破系統(tǒng)建設是金屬礦山重要的開拓工程，溜破系統(tǒng)是金屬礦山生產(chǎn)中礦石運輸?shù)闹匾ǖ溃彩莾Υ婧娃D運礦石的咽喉要道。相比煤礦，金屬礦山采用溜破系統(tǒng)放礦具有節(jié)省轉運設備、不用提升、生產(chǎn)管理方便、生產(chǎn)能力大等特點。在整個金屬礦山的建設過程中溜破系統(tǒng)的建設時間長、難度大，而且隱含著大量施工事故風險。為了加快溜破系統(tǒng)的施工進度，往往上、下水平的溜槽及礦倉需要同時施工，這樣一來，上一個水平的溜槽及礦倉施工過程中產(chǎn)生的巖石可能會落入下一水平的溜槽及礦倉，從而威肋到下一水平的安全掘進，因此必須在上、下水平的溜槽及礦倉的連接處設法一道抵抗巖石沖擊的封堵結構。該封堵結構必須能抵抗上水平巖石的動力沖擊，因此該封堵結構應該具有一定的抗巖石瞬時的沖擊性，同時該封堵結構應具有一定的抗巖石靜壓的能力。
[0003]現(xiàn)有技術大多直接采用混凝土墻作為上、下水平的封堵結構，然而實踐發(fā)現(xiàn)這種混凝土墻不能長期抵抗巖石的沖擊，往往使用一段時間后，混凝土墻便發(fā)生破裂，為了保證下水平的安全施工必須對破裂混凝土墻進行修補，否則上水平的巖石會落入下水平的溜槽及礦倉中，嚴重威脅到下水平溜槽及礦倉的施工安全。在溜破系統(tǒng)建設過程中混凝土墻封堵結構要進行多次修補甚至要多次重建。這樣一來，不僅存在大量未知安全隱患(不明確知道混凝土封堵結構何是時破裂)，而且會在大大地耽擱了施工工期。設計一種能長期抗巖石瞬時的沖擊性，巖石靜壓的作用封堵結構，對于金屬礦山的建設具有重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種安全可靠、實用高效、使用壽命長的在建溜破系統(tǒng)抗巖石沖擊的封堵結構。
[0005]本實用新型解決上述問題的技術方案是:一種在建溜破系統(tǒng)抗巖石沖擊的封堵結構，包括工字鋼架、鋼板，所述工字鋼架豎直固定在硐室內(nèi)，工字鋼架靠近下水平溜槽的一側設有砌體封堵墻，工字鋼架靠近上水平溜槽的另一側設有豎直的鋼板，所述鋼板靠近工字鋼架一側設有枕木，枕木上設有多個空穴，所述鋼板與工字鋼架之間設有多個彈簧，彈簧的一端固接在工字鋼架上，彈簧的另一端穿過枕木的空穴固定在鋼板上，每個彈簧外均套有鋼套管，鋼套管的一端固接在工字鋼架上，另一端穿設于枕木的空穴內(nèi)且與鋼板之間留有空隙，所述枕木與砌體封堵墻之間的空間內(nèi)填充有破碎矸石，形成破碎矸石充填層。
[0006]上述在建溜破系統(tǒng)抗巖石沖擊的封堵結構中，所述硐室的頂板、底板及兩幫上均勻設有若干巖窩，工字鋼架包括若干根水平工字鋼和若干根豎直工字鋼，所有的水平工字鋼位于同一垂直平面內(nèi)且相互平行，所有的豎直工字鋼位于同一垂直平面內(nèi)且相互平行，所述水平工字鋼焊接在豎直工字鋼靠鋼板側，水平工字鋼的兩端分別插入硐室兩幫的巖窩中，豎直工字鋼的兩端分別插入硐室頂板和底板的巖窩中。
[0007]上述在建溜破系統(tǒng)抗巖石沖擊的封堵結構中，所述硐室的頂板和底板上的巖窩與兩幫的巖窩分別處于前后兩個垂直平面內(nèi)，并且布置在底板、頂板的所有巖窩的位置與布置在兩幫的所有巖窩的位置錯開一個工字鋼高度。
[0008]上述在建溜破系統(tǒng)抗巖石沖擊的封堵結構中，所述砌體封堵墻內(nèi)設有若干壓力傳感器。
[0009]上述在建溜破系統(tǒng)抗巖石沖擊的封堵結構中，所述的多個彈簧從上而下依次橫向布置在鋼板與工字鋼架之間。
[0010]上述在建溜破系統(tǒng)抗巖石沖擊的封堵結構中，所述鋼板的尺寸與硐室斷面尺寸相同。
[0011 ]本實用新型相對現(xiàn)有技術產(chǎn)生的有益效果是:
[0012]1、本實用新型從右至左依次設置鋼板、枕木、破碎矸石充填層和砌體封堵墻，上水平的溜槽及礦倉落下的巖石沖擊鋼板，在沖擊力作用下彈簧和破碎矸石均壓縮變形，沖擊力一部分能通過彈簧傳遞給工字鋼架，一部分沖擊力通過鋼板、枕木和破碎矸石充填層最終傳遞給砌體封堵墻，由于所述破碎矸石充填層的存在，在沖擊力的作用下破碎矸石發(fā)生壓縮變形，而消耗了大量的沖擊能，最終傳給砌體封堵墻的沖擊力大大減少，施加于砌體封堵墻的沖擊力大為降低，提高了封堵結構的安全可靠性，能夠有效地抗巖石瞬時的沖擊性、巖石靜壓的作用；
[0013]2、本實用新型在砌體封堵墻內(nèi)側預埋壓力傳感器，能夠實時檢測巖石沖擊砌體封堵墻的壓力大小，獲得砌體封堵墻的安全度，為確保砌體封堵墻安全可靠運行提供實時的技術數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型封堵結構的剖面示意圖。
[0015]圖2為本實用新型封堵結構的施工位置示意圖。
[0016]圖3為本實用新型的工字鋼架安裝示意圖。
[0017]圖4為本實用新型的工字鋼架中水平工字鋼與豎直工字鋼的搭接示意圖。
[0018]圖5為本實用新型的枕木布置位置示意圖。
[0019]圖中:1、封堵結構;2、上水平溜槽;3、巖塊;4、下水平溜槽;5、鋼板;6、枕木;7、破碎矸石;8、砌體封堵墻;9、工字鋼架；10、壓力傳感器;11、鋼管套；12、彈簧;13、空穴；14、底板；15、頂板；16、巖窩；17、螺栓I; 18、圍巖；19、兩幫；20、螺栓Π ;21、硐室;22、水平工字鋼;23、
豎直工字鋼。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0021 ]如圖1、圖2所示，本實用新型的封堵結構1包括工字鋼架9、鋼板5、枕木6、破碎矸石
7、彈簧12、砌體封堵墻8、壓力傳感器10及它們之間的連接件:鋼管套11、螺栓117、螺栓Π20。在硐室21的頂板15、底板14及兩幫19上設有10個巖窩16，其中兩幫19上對稱設置3組(6個)，頂板15和底板14上對應設置2組(4個)，巖窩16的深度大于50cm，所述硐室21的頂板15和底板14上的巖窩16與兩幫19的巖窩16分別處于前后兩個垂直平面內(nèi)，并且布置在底板14頂板15的所有巖窩16的位置與布置在兩幫19的所有巖窩16的位置錯開一個工字鋼高度;如圖3所示，工字鋼架9包括若干根水平工字鋼22和若干根豎直工字鋼23，所有的水平工字鋼22位于同一垂直平面內(nèi)且相互平行，所有的豎直工字鋼23位于同一垂直平面內(nèi)且相互平行，所有工字鋼的兩翼垂直于水平面，所述水平工字鋼22焊接在豎直工字鋼23靠鋼板5側，如圖4所示。水平工字鋼22的兩端分別插入硐室21兩幫19的巖窩16中，豎直工字鋼23的兩端分別插入硐室21的頂板15和底板14的巖窩16中。
[0022]工字鋼架9靠近下水平溜槽4的一側離工字鋼架50cm處設有370mm厚的砌體封堵墻8，砌體封堵墻8內(nèi)從下而上每間隔lm高度設置一個壓力傳感器10，工字鋼架9靠近上水平溜槽2的另一側設有尺寸與硐室21斷面尺寸相同的豎直鋼板5，鋼板5距工字鋼架9不少于1.5m，所述鋼板5靠近工字鋼架9一側設有枕木6，枕木6的斷面尺寸為40 X 20cm，枕木6上設有二排共6個空穴13，所述鋼板5與工字鋼架9之間從上而下依次橫向布置設有二排共6個彈簧12，每個彈簧12外均套有鋼套管11，彈簧12的一端固接在工字鋼架9上，彈簧12的另一端穿過枕木6的空穴13并固定在鋼板5上，所述鋼套管11的內(nèi)徑比彈簧12的外徑大2cm，鋼套管11的一端固接在工字鋼架9上，另一端穿設于枕木6的空穴13內(nèi)且與鋼板5之間留有不少于10cm的空隙，以確保上水平溜槽2的巖塊沖擊鋼板5能壓縮彈簧4而產(chǎn)生位移;所述枕木6與砌體封堵墻8之間的空間內(nèi)填充有破碎矸石7，形成破碎矸石7充填層。
[0023]封堵結構的工作原理如下:上水平溜槽2落下的巖塊3沖擊鋼板5，在沖擊力作用下彈簧12和破碎矸石7均壓縮變形，彈簧12將一部分沖擊力傳遞給工字鋼架9，同時一部分沖擊力通過鋼板5、枕木6和破碎矸石7充填層最終傳遞給砌體封堵墻8，由于所述破碎矸石7充填層的存在，在沖擊力的作用下破碎矸石7發(fā)生壓縮變形，而消耗了大量的沖擊能，作用于砌體封堵