水闸墙是预防矿井水灾害进一步扩大的一种重要的而有效措施,以其经济实用性高而被广泛应用。但是,迄今为止,国内外尚无任何一种能够在水害发生时就能够即时终止水害蔓延、为人员的逃生争取时间的有效方法,造成了许多井下工作人员丧失了生命。本论文通过对水闸墙建筑材料的力学试验、成型和固定技术、移动技术、水闸墙快速充填技术、自动控制技术进行了实验研究,对快速自建水闸墙的抗水压阻力进行了计算,对建筑条件进行了分析研究,最终研发了一种实验室规模的快速自建水闸墙系统。通过建筑材料的力学试验研究,得到了材料在3、5、7和9膨胀倍数时材料的抗压强度、抗剪强度、弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角等力学参数,为水闸墙设计和应用条件提供了依据。论文按照1:100的比例,正交实验的方法,分别用固体、液体材料对巷道中有无皮带架的条件下进行了水闸墙快速、自动建筑的模拟实验。最后获得了水闸墙安装、展开、充填、固定、移动等一整套快速自建工艺、速度、阻力和堵水率等重要参数。实验获得了液体充填材料的水闸墙生效时间为36s-185s、膨胀压力为0.5-0.6MPa、堵水率为78%-90%,固体充填材料的水闸墙生效时间为185s-240s、膨胀压力为0.25-0.3MPa、堵水率为60%-73%的重要数据。实验对比研究表明:以液体为充填材料的水闸墙堵水效果好于固体;无皮带架巷道水闸墙的堵水效果明显好于有皮带架的。通过阻力计算研究,提出了楔形体和矩形体两种水闸墙结构模型,并推导出两种模型的水闸墙长度计算公式。研究表明,对于压力小于0.5MPa的老空突水,可以选用5倍或7倍膨胀倍数的建筑材料;对于水压达3.5MPa陷落柱突水,选用3倍膨胀倍数的建筑材料为宜。通过建筑条件研究,研究了水闸墙选址围岩条件、应用条件和水闸墙的建筑工艺等。认为在难以完全堵水的条件下,水闸墙选址应尽量在围岩煤岩壁结构完整、力学强度高和透水性低的位置,不具备这种条件时应人工加固。论文认为,5-7倍膨胀率快速自建水闸墙可以用于水压较小的老空突水控制,3倍膨胀率的水闸墙可以用于水压达3.5MPa的陷落柱突水控制。