钢混结构抗、让压墙体风门建造技术应用革新

冉长江① RAN Chang-jiang；李玉玺② LI Yu-xi

（①义煤集团跃进煤矿，义马 472300；②义煤集团耿村煤矿，渑池 472400）

摘要： 随着煤矿采深不断增加，矿山压力日益突出，井下建造的普通灰砂砖风门墙体，已经不能经受围岩压力的不断增大，造成墙体严重损毁，墙体的破坏周期不断缩短。导致风门墙体维修频繁，费时费工。鉴于此，我们总结以往的经验，经过多方综合论证，形成了这种抗、让压风门墙体的构思。一方面进行强力支护，一方面避让压力。在现场使用中避免风门的频繁维修及建造，节省了大量人力及物力。

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关键词 ： 矿山压力；强力支护；避让压力

中图分类号：TD3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）23-0077-02

作者简介：冉长江（1979-），男，河南商丘人，助理工程师，研究方向为一通三防；李玉玺（1979-），男，河南洛阳人，工程师，研究方向为一通三防。

1 立项背景

跃进煤矿隶属于河南能源义煤公司，为义煤公司中部老煤矿企业，已有50多年的开采历史，煤矿采深不断增加，矿山压力更加显现，冲击地压也不断增强。23150工作面是我矿采深最深的一个工作面，深受冲击地压及地温的影响，井下现建的普通灰砂砖风门墙体，已经不能经受围岩压力的不断加大，对其墙体造成严重损毁，墙体的破坏周期不断缩短。风门安设其中，对风门也造成极大的损坏，变形严重，以至无法修复。

2 基本概况

23150综放工作面位于2-3采区下山，设计走向长度1117m，倾斜长度210m，煤层倾角10°~16°，其地面标高+586 ~ +527m，工作面标高-317~ -389m，下巷为冲击地压严重区域。

23150上巷外错10m布置在23130工作面采空区下部，进入23130工作面采空区后沿煤层破底板掘进。23150工作面东为矿井边界煤柱，西为23区下山保护煤柱北为23130工作面（已采），南为矿井边界煤柱。

23150上下巷车场风门位于其中，埋深大，压力大。上述种种原因，导致风门墙体维修频繁，费时费工。小型维修不断，3个月左右就需重新建造。鉴于此种情况，总结以往的经验，经过多方综合论证，形成了这种抗、让压风门墙体的构思。主体思路决定从两方面入手，一方面进行强力支护，一方面避让压力。这就打破了以往传统风门一道墙一道门的模式，采用两道墙一道门，墙体分为主体墙和辅助墙。主体墙即抗压墙体，采用钢筋混凝土结构，接实帮实顶，起到强力支护，并且兼顾了隔断风流的本职作用；辅助墙即避压墙体，体依托主体墙建造，采用普通砖混结构，但与巷道顶板及两帮完全不接触，不承受巷道压力，只用做稳固风门之用；两道墙体下部底板进行掏槽，浇注混凝土防止底鼓。主辅两道墙体即相辅相成，又融为一体，且又承担不同用途。

3 施工工艺

3.1 主体墙可采用钢筋混凝土浇注墙体，接实帮实顶，该方案具体施工工艺为：

①先在巷道帮、顶及底部掏槽，槽深500mm，槽宽800mm，底部有轨道，可绕过轨道在其下部掏槽。

②在底部掏槽部分连接成钢筋网格，做好底部基础。采用20#钢筋和10#钢筋编制成钢筋网格，用细铁丝捆绑。其钢筋网格尺寸为200mm×200mm，然后确定风门位置。

③搭建钢管架体，做好保护工作。施工人员围绕风门框预先确定的位置，自巷道底部掏槽至巷顶掏槽，自下向上全断面采用20#钢筋和10#钢筋编制钢筋网格，网格尺寸200mm×200mm。同时也需预留出调节风窗的位置。

④利用搭建好的钢管架，然后沿门框周围及底部搭建模板，并使之与掏槽纵向成一平行面，固定好模板，使之与钢筋网间隔20mm，最后往模板内浇注混凝土。

⑤水泥，沙和石子的比例为1:2:3，混合均匀浇筑，并使用震动棒使之压实，防止出现孔隙，影响施工质量。

⑥在混凝土凝结成型后，利用搭建好的钢管架，拆除模板。出现缝隙的情况下，一定要将缝隙重新填实，最后用水泥进行抹面，使之平滑，整体美观。

使用钢筋和混凝土制成的这种结构，钢筋承受拉力，混凝土承受压力，具有坚固、耐久、防火性能好等优点。

钢筋混凝土墙体主要承受来自巷道围岩的压力，采用的是强力支护的方式，墙体抗压能力得到增强，使墙体的破坏周期得到有效延长。

3.2 辅助墙体可采用普通灰砂砖墙体建造，不接帮接顶，不承受任何压力。辅助墙体建造在钢筋混凝土墙体的外侧，以钢筋混凝土墙体为依托，与钢筋混凝土墙体一体式建造。

辅助墙体采用普通灰砂砖结构建造，施工人员围绕风门框确定的位置进行施工；也可先把门框架设好再施工，即直接把门框埋设在辅助墙体中。其建造规格为800mm×500mm，砖体墙建成之后，进行抹面，使墙体平滑整洁。

其主要作用就是稳固风门，将风门安设在这部分墙体中，可以有效避让压力，避免风门受压变形，增加风门的使用寿命，同时保证风门开关灵活，为工作面通风系统稳定可靠起到关键作用。

4 钢混结构抗、让压墙体风门建造示意图

钢混结构抗、让压墙体风门建造示意图见图1。

5 效果验证

这种墙体建造方式在23150上下巷已建成使用，到目前已建成试用18个月的时间，未出现裂缝及损毁现象，大大地减少了风门的维修次数及墙体的维护措施。较之普通砖体墙风门使用寿命提高5-6倍以上。

主体墙和辅助墙两部分墙体相辅相成，融为一体，各自又担负不同的应用功能。有效维护了风门的完好，增加风门使用寿命，确保安全生产。避免风门的频繁维修及建造，节省了大量人力及物力。虽然建造成本高于普通砖体墙，但从使用寿命的大大提高，以及人力物力的投入大大减少等方面综合考虑，该项技术的应用创造了较大的经济效益。

6 结束语

在生产实践过程中，采用钢混结构抗、让压技术进行风门墙体建造，方法简单易行，可有效控制压力显现，避免通风设施的损毁。

实践证明，在应力集中区应用效果明显，有力地保障了通风设施的完好。

①此项风门建造技术，既维护了风门的完好，减少维修作业，同时延长风门使用寿命，节约生产成本。

②此项风门建造技术是一种简单有效的保护通风设施的建造技术，该项技术的探索及应用取得成功，打破了矿井通风设施传统建造模式，适合应用于应力集中区和采深大的矿井，并为通风设施的建造及发展扩宽了思路。

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参考文献：

[1]钱鸣高，刘听成 主编.矿山压力及其控制[M].煤炭工业出版社，1984.

[2]陈海波，曹仁举，马成民，董会臣.矿山压力的影响因素[J]. 煤炭技术，2014（03）.

[3]张慈增.影响采煤工作面矿山压力的因素分析[J].内蒙古煤炭经济，2012（08）.