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申请/专利权人：临沂会宝岭铁矿有限公司;长沙矿山研究院有限责任公司

摘要：本发明公开了一种构筑挡墙的辅助装置及用该辅助装置构筑挡墙的方法，包括底板和顶板矿岩，底板和顶板矿岩之间设有立柱，立柱的底端伸入预先挖掘于底板上的固定孔内，且其与底板之间设有倾斜设置的若干根支撑件，辅助装置还包括托顶固帽和若干根首尾相连、可拆卸连接的接续杆，位于首端和尾端的接续杆分别与立柱和托顶固帽可拆卸连接。本发明的辅助装置的结构简单、适用范围广，满足了在不同高度顶板矿岩下挡墙构筑的需求，且采用该辅助装置构筑挡墙的方法简单、可操作性强，在充填时，立柱受充填时侧向承压能力强，提高了挡墙构筑的安全性和构筑效率。

主权项：1.一种构筑挡墙的辅助装置，包括底板和顶板矿岩，所述底板和顶板矿岩之间设有立柱，所述立柱的底端伸入预先挖掘于底板上的固定孔内，且其与底板之间设有倾斜设置的若干根支撑件，其特征在于：所述辅助装置还包括托顶固帽和若干根首尾相连、可拆卸连接的接续杆，位于首端和尾端的接续杆分别与所述立柱和托顶固帽可拆卸连接；所述辅助装置还包括底座，所述底座上设有立柱孔，且其与所述底板可拆卸连接，所述立柱孔与所述固定孔的形状和大小均相同；所述底座远离所述立柱的一侧设有固定板，所述接续杆和立柱上均设有第二卡槽，所述固定板上设有第三卡槽，所述支撑件的顶端抵接于所述第二卡槽内，其底端抵接于所述第三卡槽内；所述托顶固帽包括支撑杆和与所述支撑杆的顶端铰接的托盘；所述接续杆包括第一连接杆和第二连接杆，所述第二连接杆连接于第一连接杆的底端且与第一连接杆一体成型，所述第一连接杆和立柱均开设有第一卡槽，所述第二连接杆和支撑杆上均设有与所述第一卡槽相匹配的卡块。

全文数据：一种构筑挡墙的辅助装置及用该辅助装置构筑挡墙的方法技术领域本发明涉及矿山采矿开采技术领域，特别涉及一种构筑挡墙的辅助装置及用该辅助装置构筑挡墙的方法。背景技术随着浅埋易采矿产资源的逐渐枯竭，不断增长的矿产资源需求量与资源开采难度和安全环保压力之间的矛盾越来越突出，充填采矿法在解决该矛盾中发挥了重要作用，其因作业安全、可延缓地表沉降、有效防止深部岩爆等工程地质灾害等特点在矿山开采领域中得以广泛应用。充填采矿工艺中，充填挡墙的构筑是充填前必须完成的一项重要工作，充填挡墙施工质量的好坏直接影响充填效率和质量。当充填挡墙构筑不当时，充填过程中易出现跑浆、漏浆等现象，严重的还会出现挡墙整体垮塌等事故，导致井下环境污染、材料浪费和安全系数降低等问题。目前，国内外矿山应用的挡墙形式多样，根据挡墙构筑方式和使用材料不同，可分为砌块挡墙、混凝土挡墙、木质挡墙和钢丝绳柔性挡墙。以上方法在施工中主要存在施工速度慢，成本较高，构筑形式不易调整，材料不可回收再利用等缺点。为解决上述问题，CN201820638216.4公开了一种井下组合式充填挡墙，包括一组立柱以及一组横梁，立柱与横梁之间呈十字交叉构成网状墙体，立柱与横梁之间通过十字扣相连；网状墙体的一侧倾斜设置有支撑杆，网状墙体的另一侧设有加强网，加强网网面敷设有滤水毛毡；使用时，将立柱底部埋入地下，并用混凝土浇筑，然后在立柱上架设横梁，采用十字扣将立柱与横梁相连网状墙体，之后再设置加强网与滤水毛毡，最后设置支撑杆提高稳定性，完成充填挡墙的安装。该挡墙在构筑时仍存在以下缺点：1）该立柱不适用于顶岩的高度不一致时挡墙的构筑，使该挡墙构筑的适用范围较窄；2）挡墙构筑时，立柱是被混凝土浇筑在地下，构筑完成后，立柱不易拆卸，且其从混凝土中拆卸后易被损伤，使其抗压能力下降，不适于重复使用，提高了挡墙构筑的成本、降低了材料的重复利用率和拆卸速率；3）该挡墙的支撑杆的一端直接抵触于底板上，当挡墙在浇筑充填时的侧向压力过大时，支撑杆与地板接触的一端难以承受较大的侧向压力，易出现变形和滑移现象，且立柱与顶岩的接触不稳固也易导致挡墙出现垮塌、井下环境污染，存在较大的安全隐患。因此，亟需提供一种辅助装置以解决挡墙构筑效率低和垮塌现象以及辅助支撑装置难以承受浇筑过程中侧向压力大的问题。发明内容本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便的构筑挡墙的辅助装置及用该辅助装置构筑挡墙的方法，该辅助装置的拆卸组装方便，施工便捷，且该装置的受压能力强、适用范围广。本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种构筑挡墙的辅助装置，包括底板和顶板矿岩，所述底板和顶板矿岩之间设有立柱，所述立柱的底端伸入预先挖掘于底板上的固定孔内，且其与底板之间设有倾斜设置的若干根支撑件，所述辅助装置还包括托顶固帽和若干根首尾相连、可拆卸连接的接续杆，位于首端和尾端的接续杆分别与所述立柱和托顶固帽可拆卸连接。本发明通过设有多根首尾相连且可拆卸连接的接续杆，接续杆与立柱可拆卸连接组装，使该辅助装置可根据顶板矿岩的高度调整立柱的高度，使其适用于高度不同的顶板矿岩下进行挡墙的构筑，且托顶固帽与顶板矿岩紧密接触，避免了立柱与顶岩的接触不稳固导致挡墙出现垮塌、井下环境污染的现象。进一步，所述托顶固帽包括支撑杆和与所述支撑杆的顶端铰接的托盘。采用铰接的活动连接方式，使托盘依据顶板矿岩的弧度变化而变化，保证托盘与顶板矿岩的充分接触。优选地，所述托盘的横截面为圆弧形，采用圆弧形可增大托盘与顶板矿岩的接触面积，增大两者之间的摩擦力，使托顶固帽与顶板矿岩连接更稳固，避免立柱晃动和倒塌现象发生。进一步，所述接续杆包括第一连接杆和第二连接杆，所述第二连接杆连接于第一连接杆的底端且与第一连接杆一体成型，所述第一连接杆和立柱均开设有第一卡槽，所述第二连接杆和支撑杆上均设有与所述第一卡槽相匹配的卡块。进一步，所述辅助装置还包括底座，所述底座上设有立柱孔，且其与所述底板可拆卸连接，所述立柱孔与所述固定孔的形状和大小均相同。进一步，所述底座远离所述立柱的一侧设有固定板，所述接续杆和立柱上均设有第二卡槽，所述固定板上设有第三卡槽，所述支撑件的顶端抵接于所述第二卡槽内，其底端抵接于所述第三卡槽内。进一步，所述立柱远离所述支撑件的一侧连接有双层钢丝网，所述钢丝网外铺设有土工布。本发明为解决另一技术问题采用的技术方案为：一种用上述的辅助装置构筑挡墙的方法，包括以下步骤：1）根据采场情况和工程需求，确定并调整构筑挡墙的围制范围，并在底板上进行标记；2）依据底板上的标记和顶板矿岩的高度，每间隔一定距离在底板上钻出固定孔，并将底座铺设于固定孔的上方，在底座上钻出与固定孔相连通的立柱孔；3）将立柱的底端依次插入立柱孔和固定孔内，根据顶板矿岩的高度在立柱上添加接续杆，再将托顶固帽连接于尾端的接续杆上，使托顶固帽的托盘与顶板矿岩接触；4）底座固定和搭接支撑件，使支撑件的顶端抵接于所述第二卡槽内，其底端抵接于所述第三卡槽内；5）在立柱远离所述支撑件的一侧连接双层钢丝网，并在双层钢丝网外铺设土工布；6）搭接充填管路，在围制区域内进行分次充填，待充填体凝固后，拆除充填体外围的辅助装置。进一步，所述步骤2）中，当顶板矿岩的高度为1-2m时，相邻两固定孔之间的距离为0.5-0.8m；当顶板矿岩的高度为2-4m时，相邻两固定孔之间的距离为0.3-0.5m。进一步，所述步骤5）中双层钢丝网的第一层钢丝网的网度为0.05m×0.05m-0.15m×0.15m，其直径为4mm-8mm，第二层钢丝网的网度为0.01m×0.01m-0.05m×0.05m，钢丝直径为2mm-4mm。进一步，所述步骤6）中分层充填时单次充填的高度为0.5-1m。本发明一种构筑挡墙的辅助装置及用该辅助装置构筑挡墙的方法的有益效果：（1）本发明的辅助装置通过设有可拆卸连接的若干根接续杆，接续杆与托顶骨帽和立柱可拆卸连接，将接续杆连接于立柱上可调整立柱的高度，使该辅助装置可适用于不同高度的顶板矿岩下挡墙的构筑，其适用范围更广，满足了在不同高度顶板矿岩下挡墙构筑的需求；（2）本发明的辅助装置在充填体凝固后，可全部快速自由拆卸，不产生建筑垃圾，材料可回收循环重复使用，降低了挡墙构筑的成本，提高了材料的重复利用率和拆卸速率；（3）本发明的辅助装置还设有托顶固帽，使托顶固帽与顶板矿岩紧密接触、稳定连接，避免了在充填时立柱发生摇晃倒塌现象，保证了挡墙构筑的质量和构筑时的安全性；（4）本发明的辅助装置构筑挡墙的方法简单、可操作性强，采用该方法构筑挡墙时，立柱的稳固性高，在充填时，立柱受充填时侧向承压能力强，提高了挡墙构筑的安全性和构筑效率。附图说明图1—为本发明一种构筑挡墙的辅助装置的结构示意图；图2—为图1中辅助装置的侧视图；图3—为立柱的结构示意图；图4-为接续杆的结构示意图；图5-为托顶固帽的结构示意图；图6-为底座的结构示意图。上述附图标记：1-底板，2-顶板矿岩，3-立柱，4-钢筋，5-支撑杆，6-托盘，7-第一卡槽，8-卡块，9-底座，10-铆钉，11-固定板，12-第二卡槽，13-双层钢丝网，14-土工布，15-接续杆，16-第一连接杆，17-第二连接杆，18-立柱孔，19-铆钉孔，20-第三卡槽。具体实施方式以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明，但这些具体实施方案不以任何方式限制本发明的保护范围。实施例1参见图1-3，一种构筑挡墙的辅助装置，包括底板1和顶板矿岩2，所述底板1和顶板矿岩2之间设有立柱3，所述立柱3的底端伸入预先挖掘于底板1上的固定孔内，且其与底板1之间设有倾斜设置的若干根支撑件，所述支撑件为钢筋4，所述辅助装置还包括托顶固帽和若干根首尾相连、可拆卸连接的接续杆15，位于首端的接续杆15与所述立柱3可拆卸连接，首端的接续杆15是指位于最下方的接续杆15，位于尾端的接续杆15与所述托顶固帽可拆卸连接，尾端的接续杆15是指位于最上方的接续杆15，所述立柱3远离所述支撑件的一侧连接有双层钢丝网13，所述钢丝网外铺设有土工布14。参见图4，接续杆15之间以及接续杆15与立柱3之间可拆卸连接的方式为卡接，具体为所述接续杆15包括第一连接杆16和第二连接杆17，第一连接杆16的外径和内径与立柱3的相同，第二连接杆17的外径小于立柱3的内径，便于第二连接杆17卡接于立柱3内，支撑杆5的外径小于第一连接杆16的内径，所述第二连接杆17连接于第一连接杆16的底端且与第一连接杆16一体成型，所述第一连接杆16和立柱3均开设有第一卡槽7，所述第二连接杆17和支撑杆5上均设有与所述第一卡槽7相匹配的卡块8。参见图5，所述托顶固帽包括支撑杆5和与所述支撑杆5的顶端铰接的托盘6，采用铰接的方式，使托盘6依据顶板矿岩2的弧度变化而变化，保证托盘6与顶板矿岩2的充分接触；所述托盘6的横截面为圆弧形，采用圆弧形可增大托盘6与顶板矿岩2的接触面积，增大两者之间的摩擦力，使托顶固帽与顶板矿岩2连接更稳固，避免立柱3晃动和倒塌现象发生。在安装时，接续杆15之间相互卡接形成首尾相连的方式为：上一根接续杆15的第二连接杆17上的卡块8卡入下一根接续杆15的第一连接杆16上的第一卡槽7内；托顶固帽与尾端的接续杆15之间的连接方式为：托顶固帽的支撑杆5上的卡块8卡入接续杆15的第一卡槽7内；立柱3与首端的接续杆15之间的连接方式为：接续杆15的第二连接杆17上的卡块8卡入立柱3上的第一卡槽7内。根据顶板矿岩2的高度可确定需要的接续杆15的数量，并通过卡接的方式，将多根接续杆15依次连接于立柱3上，使托顶固帽的托盘6与顶板矿岩2充分接触，从而使该辅助装置可适用于高度不同的顶板矿岩2下挡墙的构筑，且托顶骨固帽与顶板矿岩2紧密接触，避免了立柱3与顶岩的接触不稳固导致挡墙出现垮塌、井下环境污染的现象，降低了安全隐患。为了进一步使接续杆15与立柱3连接更稳固，可在立柱3上设有卡扣，与立柱3相连的接续杆15上设有与卡扣相匹配的卡环，通过卡扣和卡环的配合使用，使立柱3与接续杆15之间连接更紧固，提高立柱3承受侧压的能力；接续杆15之间以及接续杆15与托顶固帽之间也可采用相同的方式使相互之间连接更更稳固。为了便于挡墙构筑完成后立柱3的拆卸，在底板1上可拆卸连接有底座9，便于底座9的拆卸和安装。参见图6，底座9上设有立柱孔18，立柱孔18的形状和大小均与固定孔均相同，底板1与底座9可拆卸连接方式为：在底座9上钻有铆钉孔19，将铆钉10插入铆钉孔19内将底座9固定于底板1上，铆钉10为不锈钢材质，其长度为0.2-0.35m；该可拆卸连接方式也可采用现有的拆卸方式，如：螺栓连接。为了进一步提高立柱3抗侧向压力的承受能力，在底座9远离所述立柱3的一侧焊接有固定板11，固定板11的底端插入预先在底板1上挖设的凹槽内，所述接续杆15和立柱3上均设有第二卡槽12，所述固定板11与底板1在水平面的连接处设有第三卡槽20。所述钢筋4的搭接方式为：所述钢筋4的顶端抵接于所述第二卡槽12内，其底端抵接于所述第三卡槽20内；钢筋4搭接方式不局限于第二卡槽12和第三卡槽20之间，可在相邻立柱3或接续杆15上的第二卡槽12内相互搭接钢筋4，进一步提高辅助装置的受力稳定性。在充填浇筑挡墙时，通过钢筋4支撑并承受充填体对立柱3的侧向压力，钢筋4受到的侧向压力反作用于接续杆15和立柱3上，使接续杆15产生向上的作用力，该向上的作用力作用于托顶固帽上，使托盘6与顶板矿岩2接触充分，提高该辅助装置的受力能力和结构的稳固性。实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于：接续杆15之间、接续杆15与立柱3之间以及接续杆15与所托顶固帽可拆卸连接的方式不同，其他结构与实施例1相同。立柱3的顶端内壁设有内螺纹，第二连接杆17的外壁设有与内螺纹相匹配的外螺纹，第一连接杆16的内壁设有内螺纹，托顶固帽的支撑杆5外壁设有外螺纹，通过内螺纹与外螺纹的配合实现螺纹连接，将相邻接续杆15、接续杆15与立柱3以及接续杆15与托顶固帽连接起来，实现可拆卸连接的方式。实施例3本实施例与实施例1的不同之处在于：接续杆15之间、接续杆15与立柱3之间以及接续杆15与所托顶固帽之间采用法兰盘连接，其他结构与实施例1相同。以上技术特征的改变，本领域的技术人员通过文字描述可以理解并实施，故不再另作附图加以说明。实施例4一种用实施例1中的辅助装置构筑挡墙的方法，包括以下步骤：1）根据采场情况和工程需求，确定并调整构筑挡墙的围制范围，并在底板1上进行标记；2）依据底板1上的标记和顶板矿岩2的高度，每间隔一定距离在底板1上钻出固定孔，并将底座9铺设于固定孔的上方，在底座9上钻出与固定孔相连通的立柱孔18；当顶板矿岩2的高度为1-2m时，相邻两固定孔之间的距离为0.5-0.8m；当顶板矿岩2的高度为2-4m时，相邻两固定孔之间的距离为0.3-0.5m；3）将立柱3的底端依次插入立柱孔18和固定孔内，根据顶板矿岩2的高度在立柱3上添加接续杆15，再将托顶固帽连接于尾端的接续杆15上，使托顶固帽的托盘6与顶板矿岩2接触，对顶板矿岩2高度起伏较大的区域，通过添加接续杆15进行立柱3高度的调整，形成弧形围制高度；4）底座9固定：在底座9上钻有铆钉孔19，将铆钉10旋入铆钉孔19内，使底座9固定于底板1上；5）钢筋4搭接：将钢筋4的顶端抵接于所述第二卡槽12内，其底端抵接于所述第三卡槽20内，在相邻两立柱3或接续杆15之间的第二卡槽12内相互抵接钢筋4，形成密实稳定结构；6）在立柱3远离所述支撑件的一侧连接双层钢丝网13，并在双层钢丝网13外铺设土工布14，双层钢丝网13的第一层钢丝网的网度为0.05m×0.05m，其直径为4mm，第二层钢丝网的网度为0.01m×0.01m，钢丝直径为2mm；7）搭接充填管路，在土工布14围制的区域内进行分次充填，分次充填的高度为0.5m，待充填体凝固后，拆除充填体外围的辅助装置，采用分次充填的方式，可避免一次充填形成的充填体对立柱3的侧向压力较大，导致立柱3垮塌的现象，保证充填的顺利进行和降低侧向压力对立柱3和接续杆15的损伤，延长辅助装置的使用寿命。实施例5本实施例与实施例4的不同之处在于：双层钢丝网13的第一层钢丝网的网度为0.15m×0.15m，其直径为8mm，第二层钢丝网的网度为0.05m×0.05m，钢丝直径为4mm；分次充填的高度为1m。需要另行说明的是，本文使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

权利要求：1.一种构筑挡墙的辅助装置，包括底板和顶板矿岩，所述底板和顶板矿岩之间设有立柱，所述立柱的底端伸入预先挖掘于底板上的固定孔内，且其与底板之间设有倾斜设置的若干根支撑件，其特征在于：所述辅助装置还包括托顶固帽和若干根首尾相连、可拆卸连接的接续杆，位于首端和尾端的接续杆分别与所述立柱和托顶固帽可拆卸连接。2.如权利要求1所述一种构筑挡墙的辅助装置，其特征在于：所述托顶固帽包括支撑杆和与所述支撑杆的顶端铰接的托盘。3.如权利要求2所述一种构筑挡墙的辅助装置，其特征在于：所述接续杆包括第一连接杆和第二连接杆，所述第二连接杆连接于第一连接杆的底端且与第一连接杆一体成型，所述第一连接杆和立柱均开设有第一卡槽，所述第二连接杆和支撑杆上均设有与所述第一卡槽相匹配的卡块。4.如权利要求1所述一种构筑挡墙的辅助装置，其特征在于：所述辅助装置还包括底座，所述底座上设有立柱孔，且其与所述底板可拆卸连接，所述立柱孔与所述固定孔的形状和大小均相同。5.如权利要求4所述一种构筑挡墙的辅助装置，其特征在于：所述底座远离所述立柱的一侧设有固定板，所述接续杆和立柱上均设有第二卡槽，所述固定板上设有第三卡槽，所述支撑件的顶端抵接于所述第二卡槽内，其底端抵接于所述第三卡槽内。6.如权利要求1所述一种构筑挡墙的辅助装置，其特征在于：所述立柱远离所述支撑件的一侧连接有双层钢丝网，所述钢丝网外铺设有土工布。7.一种用如权利要求1-6任一项所述的辅助装置构筑挡墙的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）根据采场情况和工程需求，确定并调整构筑挡墙的围制范围，并在底板上进行标记；2）依据底板上的标记和顶板矿岩的高度，每间隔一定距离在底板上钻出固定孔，并将底座铺设于固定孔的上方，在底座上钻出与固定孔相连通的立柱孔；3）将立柱的底端依次插入立柱孔和固定孔内，根据顶板矿岩的高度在立柱上添加接续杆，再将托顶固帽连接于尾端的接续杆上，使托顶固帽的托盘与顶板矿岩接触；4）底座固定和搭接支撑件，使支撑件的顶端抵接于所述第二卡槽内，其底端抵接于所述第三卡槽内；5）在立柱远离所述支撑件的一侧连接双层钢丝网，并在双层钢丝网外铺设土工布；6）搭接充填管路，在围制区域内进行分次充填，待充填体凝固后，拆除充填体外围的辅助装置。8.如权利要求7所述一种用辅助装置构筑挡墙的方法，其特征在于：所述步骤2）中，当顶板矿岩的高度为1-2m时，相邻两固定孔之间的距离为0.5-0.8m；当顶板矿岩的高度为2-4m时，相邻两固定孔之间的距离为0.3-0.5m。9.如权利要求7所述一种用辅助装置构筑挡墙的方法，其特征在于：所述步骤5）中双层钢丝网的第一层钢丝网的网度为0.05m×0.05m-0.15m×0.15m，其直径为4mm-8mm，第二层钢丝网的网度为0.01m×0.01m-0.05m×0.05m，钢丝直径为2mm-4mm。10.如权利要求7所述一种用辅助装置构筑挡墙的方法，其特征在于：所述步骤6）中分层充填时单次充填的高度为0.5-1m。

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