煤巷及软岩巷风门采用对开方式构筑的应用

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摘要：本文以李子垭煤矿25专用回风联络巷采用对开方式构筑的风门为例，通过此方式构筑风门解决了煤层巷道或软岩巷道构筑的风门受矿压影响严重，墙体抗压强度低，易出现风门变形甚至损坏，造成风门关闭不严而漏风，影响通风系统稳定，影响矿井安全生产。为煤层巷道及软岩巷道构筑风门提供了可以借鉴的经验，具有较高的推广价值。

关键词：煤层巷道 软岩巷道 对开风门

0 引言

李子垭煤矿随着机械化程度提高，采掘接替的加速，使得在煤巷及软岩巷道内所构筑的风门设施大大增加，为解决煤层巷道或软岩巷道构筑的风门受矿压影响严重，由于风门门板成整体，开启时，伸展距离远、顶底板稍有变形，门板上、下角极易抵触巷道顶、地板和轨道，造成风门无法闭合，墙体抗压强度低，易出现风门变形甚至损坏，造成风门关闭不严而漏风，影响通风系统稳定，影响矿井安全生产。为此我矿在25专用回风联络巷采用对开方式构筑风门用来增强风门抗压性，减少风门的损坏，从而降低风门的漏风率，保证通风系统的稳定性。自2012年通过对25专用回风联络巷采用对开方式构筑风门进行试验以来，对开方式构筑的风门在抗压性上取得了成功。为此，研究煤巷及软岩巷采用对开方式构筑、降低生产成本、降低安全隐患提高系统稳定性显得十分必要。

1 工作面概况

25专用回风联络巷长度为150m，该巷道布置于软煤层段，其中煤层为K2-1煤层，煤层厚度1.05～1.50m，煤层平均厚度1.35m，煤层结构0.20（0.15）1.00m，煤层底板标高+509～+601m，煤层走向24°～27°，煤层倾角8°～19°；煤层中部标志层的夹矸为泥岩，硬度3～4，厚度0.10～0.17m，平均厚度0.15m，煤种为瘦煤，分层样灰分19.28%，全层样灰分29.8%，硫分3.8%，挥发分12.5～16.4%。由于25专用回风联络巷位于李子垭井田北翼，北邻25011采煤工作面，南邻23082备用采煤工作面，受采动影响较大，在该巷道构筑的风门受矿压影响严重，墙体抗压强度低，易出现风门变形甚至损坏，造成风门关闭不严而漏风，影响通风系统稳定，给矿井的安全生产留下了安全隐患。其次风门使用寿命较短、维修量大，增加了材料费用及人工消耗，单开风门门板成整体，开启时，伸展距离远、顶底板稍有变形，门板上、下角极易抵触巷道顶、地板和轨道，在煤巷及软岩巷道构筑风门对巷道的断面要求比较大，不利于巷道的支护，在顶板安全上也留下了安全隐患。

2 对开风门的特点及工作原理

2.1 对开方式构筑风门的工作特点 风门采取对开的方式进行构筑，采用对开方式构筑的风门具有风门伸展距离短、抗压能力强、阻力小、重量轻、漏风率低、使用寿命长、维护量小、系统稳定等优点。

2.2 对开方式构筑风门的工作原理 采用对开方式构筑的风门，风门伸展距离少了1倍。风门转动时，降低了与顶、地板摩擦接触面积。特别是为了缓解来自顶板的压力，还在对开风门中间增加了一个15cm宽的衔接口。由于衔接口具有让压空间，风门在两帮的挤压后，左右侧风门可在衔接口处自由伸缩，而不导致形变，避免受压损坏，减少大量维护工作。除此之外，为了分散来自顶板的压力，特意在风门框顶部安装4根长度为2.8m的11#工字钢钢梁，以提高风门抗压强度，使风门不容易受压形变，降低了风门的损坏率，增强了通风设施完好性，从而提高了通风系统的稳定性。同时，为了确保行人安全，避免在行人过程中左右风门同时打开，在左侧风门设计了地门栓，便于拴住左侧风门，避免同时打开风门伤人。针对运输的安全问题，又在左右两侧风门上安装专用螺栓，风门打开后，采用铁丝穿过专用螺栓将风门固定，无需人员撑住打开的风门，确保运输过程中人员安全。

针对运输的安全问题，又在左右两侧风门上安装专用螺栓，风门打开后，采用铁丝穿过专用螺栓将风门固定，无需人员撑住打开的风门，确保运输过程中人员安全。风门伸展距离少了1倍。风门转动时，降低了与顶、地板摩擦接触面积，使得风门抗压能力增强，减少了风门损坏率降低了巷道漏风，确保了系统的稳定性。

2.3 对开风门的技术参数（如右表）

3 实施效果

经试验在25专用回风联络巷使用对开方式构筑风门使用的过程中有优点也有缺点，其优点是，风门伸展距离短、抗压能力强、阻力小、重量轻、漏风率低、使用寿命长、维护量小、系统稳定等优点。在对开方式构筑的风门使用过程中也遇到一些小问题，如人行过程中风门同时打开伤人，材料运输过程中安全等。针对这些问题，我们对对开方式构筑风门进行了改进，为了确保行人安全，避免在行人过程中左右风门同时打开，在左侧风门设计了地门栓，便于拴住左侧风门，避免同时打开风门伤人。针对运输的安全问题，又在左右两侧风门上安装专用螺栓，风门打开后，采用铁丝穿过专用螺栓将风门固定，无需人员撑住打开的风门，确保运输过程中人员安全。经过改进后的对开风门使用起来更加方便，实用，在降低巷道漏风率，提高系统的稳定性方面有显著效果。通过25专回风联络巷的使用收到了非常理想的效果，使用对开方式构筑风门后通过对现场使用情况考察，对开风门从构筑1年来，门框和风门未出现损坏迹象，比普通风门每月维修2-3次大大降低了维护量，减少材料和人员劳动力消耗，提高了通风系统的稳定性，促进了安全生产。

4 结论

①对开方式构筑的风门在煤巷及软岩巷道中得到应用，对降低风门的损坏率减少设施的维护量，降低巷道的漏风率，提高系统的稳定性，促进矿井的安全生产起着极其重要的作用，安全效益及经济效益显著。②现场试验结果表明，对于复杂地质条件下的煤巷及软岩巷道中，设施构筑方法选择适当，是切实可行和十分有效的，对今后矿乃至西南片区煤巷及软岩巷道构筑风门设施提供了可借鉴的经验，具有较高的推广价值。

参考文献：

[1]王二鹏，刘波，郭文杰.浅谈各种矿井风门的功能及应用[J]. 矿山机械，2010（19）.

[2]刘菊红.金属矿山通风系统改造方法的研究[D].江西理工大学，2012.

[3]马军杰，冯敬伟，潘鹏程.矿井新型多功能风门的研究与应用[J].山东煤炭科技，2012（04）.