[实用新型]矿用井壁结构

说明书

本申请公开了一种矿用井壁结构，其中，该矿用井壁结构包括：多个井壁预制组件，多个井壁预制组件沿井筒中心环向设置，沿井筒轴线方向叠加设置；井壁预制组件包括：多腔方钢管，多腔方钢管的横截面呈矩形，包括多个钢板分隔形成的方形腔体；多个圆复合材料管，圆复合材料管的横截面呈圆形，圆复合材料管一一对应的设置在方形腔体内，圆复合材料管与多腔方钢管之间填充有第一混凝土，圆复合材料管内填充有第二混凝土。本申请的矿用井壁结构，减小了井壁厚度，体量小，节省材料，还减小了井筒开挖量和冻结孔数量，减少了投资成本，提高了井壁结构的承载力和耐久性，避免了威胁生产安全的问题。

技术领域

本申请涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种矿用井壁结构。

背景技术

随着浅层矿物资源的枯竭及采矿技术的发展，矿井工程的井筒越来越深，井壁支护结构承受的地压也越来越大，采用传统钢筋混凝土支护形式设计的井壁结构厚度太厚，体量大，不仅耗费了材料，还增大了井筒开挖量和冻结孔数量，大大增加了投资成本。

井壁支护结构不仅承受深部地压、水压、采矿扰动等荷载作用，还受到矿化渗流水、井内有害气体等的腐蚀与劣化作用。此种恶劣环境下，混凝土的承载力和耐久性问题突出，开裂、局部变形、钢筋外露等现象严重威胁生产安全。

实用新型内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请提出一种矿用井壁结构，用于解决现有技术中存在的井壁结构厚度太厚，体量大，不仅耗费了材料，还增大了井筒开挖量和冻结孔数量，大大增加了投资成本，以及承载力和耐久性差导致的威胁生产安全的技术问题。

为了实现上述目的，本申请第一方面实施例提供了一种矿用井壁结构，包括：多个井壁预制组件，所述多个井壁预制组件沿井筒中心环向设置，沿井筒轴线方向叠加设置；所述井壁预制组件包括：多腔方钢管，所述多腔方钢管的横截面呈矩形，包括多个钢板分隔形成的方形腔体；多个圆复合材料管，所述圆复合材料管的横截面呈圆形，所述圆复合材料管一一对应的设置在所述方形腔体内，所述圆复合材料管与所述多腔方钢管之间填充有第一混凝土，所述圆复合材料管内填充有第二混凝土。

本申请实施例提供的矿用井壁结构，井壁预制组件由多腔方钢管和多个圆复合材料管组合而成，且圆复合材料管与多腔方钢管之间填充有第一混凝土，圆复合材料管内填充有第二混凝土，形成了复合材料材-钢复合约束混凝土组合井壁结构，通过约束混凝土减小了井壁厚度，体量小，节省材料，还减小了井筒开挖量和冻结孔数量，大大减少了投资成本，提高了井壁结构的承载力和耐久性，避免了威胁生产安全的问题。

另外，根据本申请上述实施例的矿用井壁结构还可以具有如下附加的技术特征：

根据本申请的一个实施例，所述井壁预制组件具有弧形轴线，所述弧形轴线对应的弧度为120度或90度。

根据本申请的一个实施例，所述圆复合材料管的中心轴线与所述方形腔体的中心轴线重合。

根据本申请的一个实施例，所述圆复合材料管的两端分别比所述多腔方钢管缩短第一设定长度。

根据本申请的一个实施例，所述多腔方钢管侧面的端部焊接有端板，所述端板预留有螺栓孔。

根据本申请的一个实施例，沿井筒轴线方向叠加设置的两个所述井壁预制组件的重叠处设有密封材料。

根据本申请的一个实施例，所述多腔方钢管的表面设置有防腐涂层。

根据本申请的一个实施例，所述多腔方钢管为热轧钢板弯曲焊接而成。

根据本申请的一个实施例，所述圆复合材料管的材料包括以下复合材料中的至少一种：玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、芳纶纤维复合材料。

根据本申请的一个实施例，所述圆复合材料管为复和材料缠绕工艺制作而成。