周俊杰
摘要:本文以李子埡煤礦25專用回風聯(lián)絡巷采用對開方式構(gòu)筑的風門為例,通過此方式構(gòu)筑風門解決了煤層巷道或軟巖巷道構(gòu)筑的風門受礦壓影響嚴重,墻體抗壓強度低,易出現(xiàn)風門變形甚至損壞,造成風門關閉不嚴而漏風,影響通風系統(tǒng)穩(wěn)定,影響礦井安全生產(chǎn)。為煤層巷道及軟巖巷道構(gòu)筑風門提供了可以借鑒的經(jīng)驗,具有較高的推廣價值。
關鍵詞:煤層巷道 軟巖巷道 對開風門
0 引言
李子埡煤礦隨著機械化程度提高,采掘接替的加速,使得在煤巷及軟巖巷道內(nèi)所構(gòu)筑的風門設施大大增加,為解決煤層巷道或軟巖巷道構(gòu)筑的風門受礦壓影響嚴重,由于風門門板成整體,開啟時,伸展距離遠、頂?shù)装迳杂凶冃?,門板上、下角極易抵觸巷道頂、地板和軌道,造成風門無法閉合,墻體抗壓強度低,易出現(xiàn)風門變形甚至損壞,造成風門關閉不嚴而漏風,影響通風系統(tǒng)穩(wěn)定,影響礦井安全生產(chǎn)。為此我礦在25專用回風聯(lián)絡巷采用對開方式構(gòu)筑風門用來增強風門抗壓性,減少風門的損壞,從而降低風門的漏風率,保證通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性。自2012年通過對25專用回風聯(lián)絡巷采用對開方式構(gòu)筑風門進行試驗以來,對開方式構(gòu)筑的風門在抗壓性上取得了成功。為此,研究煤巷及軟巖巷采用對開方式構(gòu)筑、降低生產(chǎn)成本、降低安全隱患提高系統(tǒng)穩(wěn)定性顯得十分必要。
1 工作面概況
25專用回風聯(lián)絡巷長度為150m,該巷道布置于軟煤層段,其中煤層為K2-1煤層,煤層厚度1.05~1.50m,煤層平均厚度1.35m,煤層結(jié)構(gòu)0.20(0.15)1.00m,煤層底板標高+509~+601m,煤層走向24°~27°,煤層傾角8°~19°;煤層中部標志層的夾矸為泥巖,硬度3~4,厚度0.10~0.17m,平均厚度0.15m,煤種為瘦煤,分層樣灰分19.28%,全層樣灰分29.8%,硫分3.8%,揮發(fā)分12.5~16.4%。由于25專用回風聯(lián)絡巷位于李子埡井田北翼,北鄰25011采煤工作面,南鄰23082備用采煤工作面,受采動影響較大,在該巷道構(gòu)筑的風門受礦壓影響嚴重,墻體抗壓強度低,易出現(xiàn)風門變形甚至損壞,造成風門關閉不嚴而漏風,影響通風系統(tǒng)穩(wěn)定,給礦井的安全生產(chǎn)留下了安全隱患。其次風門使用壽命較短、維修量大,增加了材料費用及人工消耗,單開風門門板成整體,開啟時,伸展距離遠、頂?shù)装迳杂凶冃危T板上、下角極易抵觸巷道頂、地板和軌道,在煤巷及軟巖巷道構(gòu)筑風門對巷道的斷面要求比較大,不利于巷道的支護,在頂板安全上也留下了安全隱患。
2 對開風門的特點及工作原理
2.1 對開方式構(gòu)筑風門的工作特點 風門采取對開的方式進行構(gòu)筑,采用對開方式構(gòu)筑的風門具有風門伸展距離短、抗壓能力強、阻力小、重量輕、漏風率低、使用壽命長、維護量小、系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)點。
2.2 對開方式構(gòu)筑風門的工作原理 采用對開方式構(gòu)筑的風門,風門伸展距離少了1倍。風門轉(zhuǎn)動時,降低了與頂、地板摩擦接觸面積。特別是為了緩解來自頂板的壓力,還在對開風門中間增加了一個15cm寬的銜接口。由于銜接口具有讓壓空間,風門在兩幫的擠壓后,左右側(cè)風門可在銜接口處自由伸縮,而不導致形變,避免受壓損壞,減少大量維護工作。除此之外,為了分散來自頂板的壓力,特意在風門框頂部安裝4根長度為2.8m的11#工字鋼鋼梁,以提高風門抗壓強度,使風門不容易受壓形變,降低了風門的損壞率,增強了通風設施完好性,從而提高了通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時,為了確保行人安全,避免在行人過程中左右風門同時打開,在左側(cè)風門設計了地門栓,便于拴住左側(cè)風門,避免同時打開風門傷人。針對運輸?shù)陌踩珕栴},又在左右兩側(cè)風門上安裝專用螺栓,風門打開后,采用鐵絲穿過專用螺栓將風門固定,無需人員撐住打開的風門,確保運輸過程中人員安全。
針對運輸?shù)陌踩珕栴},又在左右兩側(cè)風門上安裝專用螺栓,風門打開后,采用鐵絲穿過專用螺栓將風門固定,無需人員撐住打開的風門,確保運輸過程中人員安全。風門伸展距離少了1倍。風門轉(zhuǎn)動時,降低了與頂、地板摩擦接觸面積,使得風門抗壓能力增強,減少了風門損壞率降低了巷道漏風,確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.3 對開風門的技術參數(shù)(如右表)
3 實施效果
經(jīng)試驗在25專用回風聯(lián)絡巷使用對開方式構(gòu)筑風門使用的過程中有優(yōu)點也有缺點,其優(yōu)點是,風門伸展距離短、抗壓能力強、阻力小、重量輕、漏風率低、使用壽命長、維護量小、系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)點。在對開方式構(gòu)筑的風門使用過程中也遇到一些小問題,如人行過程中風門同時打開傷人,材料運輸過程中安全等。針對這些問題,我們對對開方式構(gòu)筑風門進行了改進,為了確保行人安全,避免在行人過程中左右風門同時打開,在左側(cè)風門設計了地門栓,便于拴住左側(cè)風門,避免同時打開風門傷人。針對運輸?shù)陌踩珕栴},又在左右兩側(cè)風門上安裝專用螺栓,風門打開后,采用鐵絲穿過專用螺栓將風門固定,無需人員撐住打開的風門,確保運輸過程中人員安全。經(jīng)過改進后的對開風門使用起來更加方便,實用,在降低巷道漏風率,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面有顯著效果。通過25?;仫L聯(lián)絡巷的使用收到了非常理想的效果,使用對開方式構(gòu)筑風門后通過對現(xiàn)場使用情況考察,對開風門從構(gòu)筑1年來,門框和風門未出現(xiàn)損壞跡象,比普通風門每月維修2-3次大大降低了維護量,減少材料和人員勞動力消耗,提高了通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性,促進了安全生產(chǎn)。
4 結(jié)論
①對開方式構(gòu)筑的風門在煤巷及軟巖巷道中得到應用,對降低風門的損壞率減少設施的維護量,降低巷道的漏風率,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,促進礦井的安全生產(chǎn)起著極其重要的作用,安全效益及經(jīng)濟效益顯著。②現(xiàn)場試驗結(jié)果表明,對于復雜地質(zhì)條件下的煤巷及軟巖巷道中,設施構(gòu)筑方法選擇適當,是切實可行和十分有效的,對今后礦乃至西南片區(qū)煤巷及軟巖巷道構(gòu)筑風門設施提供了可借鑒的經(jīng)驗,具有較高的推廣價值。
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