科创中国

新材料技术,金属材料

金属构件装配式充填挡墙及其高效封闭技术主要解决采用充填采矿的矿山井下充填采场封闭面临的高成本、高材耗、质量差等突出技术问题，具有全断面脱水，可拆卸重复利用、适用性强，安装方便、劳动强度低、综合效率高、综合成本低的特点。该项技术采用装配式弧形钢骨架作为承载单元，采用钢筋网片铺设于骨架之上形成二级承载单元，采用透水织物作为封闭与脱水单元，实现充填采场的堵料、脱水功能。主要受力单元采用装配式金属构件，弧形结构特征，利用拱结构原理提高整体承载能力，允许弧形钢梁发生微小变形，使采场内部料浆的正压力转为侧向压力，进一步发挥结构的自承载能力，极大的提高了墙体整体的稳定性。采用装配式结构形式，便于拆卸和重复利用，且可适应巷道尺寸的变化，采用土工织物作为密封层，利用反滤原则，具有全断面脱水的技术特征，是一种完整替代钢筋混凝土充填挡墙的技术创新。

（1）创新了弧形结构的应用，提高了挡墙的力学性能 该项技术创新了结构特征，采用弧形金属结构骨架，从力学原理上比传统平面结构更具有优越性，能有效的将骨架受到的正应力转换为纵向支撑力，形成了相对合理的受力结构，与钢筋混凝土挡墙对比，后者为重力式挡墙构筑物，且不允许发生变形和位移，没有“让压”效应，其墙上压力随着料浆水化固结过程和充填高度增加而持续增大，而该项技术吸收了柔性结构的优点，允许结构在一定范围内发生变形，起到“让压”作用，随着料浆固结过程，充填体发挥自支撑作用，减少了对挡墙的侧向压力，因而，墙上压力相对要小，结构的可靠性得到增强。 （2）紧贴矿山应用需求，创新性形成了装配式组合结构 骨架采用装配式组合梁部件，采用三段式结构，中心梁和边梁，二者保持相同的弧度，通过连接组件连接，可以在允许范围内的任意位置实现组合搭接，实现了组合梁跨度的调整，创造性的解决了井下巷道尺寸差异性问题，为根本上实现拆卸组装工艺找到了技术途径，大大增加了材料的回收率用效率，主要部件的循环利用达到80%以上，是高质量、低成本、绿色充填采场封闭工艺的创新性技术突破。

矿冶科技集团有限公司是隶属于国务院国资委管理的中央企业，属国家首批创新型企业，是我国以矿冶科学与工程技术为主的规模最大的综合性研究与设计机构，设有11个专业研究所、1个工程公司、10个科技产业公司，拥有多个国际联合研究中心、国家重点实验室、研究中心、检测中心等科研平台,在金属矿产资源开发利用领域处于国内领先地位，是国内外同行中有较大影响的大型科研院所。

点击查看