鋼混結(jié)構(gòu)抗、讓壓墻體風(fēng)門建造技術(shù)應(yīng)用革新

冉長(zhǎng)江　李玉璽

摘要： 隨著煤礦采深不斷增加，礦山壓力日益突出，井下建造的普通灰砂磚風(fēng)門墻體，已經(jīng)不能經(jīng)受圍巖壓力的不斷增大，造成墻體嚴(yán)重?fù)p毀，墻體的破壞周期不斷縮短。導(dǎo)致風(fēng)門墻體維修頻繁，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。鑒于此，我們總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多方綜合論證，形成了這種抗、讓壓風(fēng)門墻體的構(gòu)思。一方面進(jìn)行強(qiáng)力支護(hù)，一方面避讓壓力。在現(xiàn)場(chǎng)使用中避免風(fēng)門的頻繁維修及建造，節(jié)省了大量人力及物力。

Abstract： With coal mining depth increasing， the pressure is increasingly prominent in mines， but the ordinary underground lime-sand wall damper already can't withstand increasing pressure of surrounding rock， so the wall is severely damaged and the destruction cycle of the wall body is continuously shortening. In addition， the maintenance is frequent and time-consuming work. In view of this， this paper summarizes the past experience， after comprehensive argument， forms the conception of the wall damper for resisting and avoiding pressure， on the one hand which can provide strong support， on the other hand can avoid the pressure. It avoids the frequent maintenance and construction in the field use and saves a large amount of manpower and material resources.

關(guān)鍵詞： 礦山壓力；強(qiáng)力支護(hù)；避讓壓力

Key words： mine pressure；strong support；to avoid pressure

中圖分類號(hào)：TD3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2015）23-0077-02

1 立項(xiàng)背景

躍進(jìn)煤礦隸屬于河南能源義煤公司，為義煤公司中部老煤礦企業(yè)，已有50多年的開(kāi)采歷史，煤礦采深不斷增加，礦山壓力更加顯現(xiàn)，沖擊地壓也不斷增強(qiáng)。23150工作面是我礦采深最深的一個(gè)工作面，深受沖擊地壓及地溫的影響，井下現(xiàn)建的普通灰砂磚風(fēng)門墻體，已經(jīng)不能經(jīng)受圍巖壓力的不斷加大，對(duì)其墻體造成嚴(yán)重?fù)p毀，墻體的破壞周期不斷縮短。風(fēng)門安設(shè)其中，對(duì)風(fēng)門也造成極大的損壞，變形嚴(yán)重，以至無(wú)法修復(fù)。

2 基本概況

23150綜放工作面位于2-3采區(qū)下山，設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度1117m，傾斜長(zhǎng)度210m，煤層傾角10°～16°，其地面標(biāo)高+586 ～ +527m，工作面標(biāo)高-317～ -389m，下巷為沖擊地壓嚴(yán)重區(qū)域。

23150上巷外錯(cuò)10m布置在23130工作面采空區(qū)下部，進(jìn)入23130工作面采空區(qū)后沿煤層破底板掘進(jìn)。23150工作面東為礦井邊界煤柱，西為23區(qū)下山保護(hù)煤柱北為23130工作面（已采），南為礦井邊界煤柱。

23150上下巷車場(chǎng)風(fēng)門位于其中，埋深大，壓力大。上述種種原因，導(dǎo)致風(fēng)門墻體維修頻繁，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。小型維修不斷，3個(gè)月左右就需重新建造。鑒于此種情況，總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多方綜合論證，形成了這種抗、讓壓風(fēng)門墻體的構(gòu)思。主體思路決定從兩方面入手，一方面進(jìn)行強(qiáng)力支護(hù)，一方面避讓壓力。這就打破了以往傳統(tǒng)風(fēng)門一道墻一道門的模式，采用兩道墻一道門，墻體分為主體墻和輔助墻。主體墻即抗壓墻體，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，接實(shí)幫實(shí)頂，起到強(qiáng)力支護(hù)，并且兼顧了隔斷風(fēng)流的本職作用；輔助墻即避壓墻體，體依托主體墻建造，采用普通磚混結(jié)構(gòu)，但與巷道頂板及兩幫完全不接觸，不承受巷道壓力，只用做穩(wěn)固風(fēng)門之用；兩道墻體下部底板進(jìn)行掏槽，澆注混凝土防止底鼓。主輔兩道墻體即相輔相成，又融為一體，且又承擔(dān)不同用途。

3 施工工藝

3.1 主體墻可采用鋼筋混凝土澆注墻體，接實(shí)幫實(shí)頂，該方案具體施工工藝為：

①先在巷道幫、頂及底部掏槽，槽深500mm，槽寬800mm，底部有軌道，可繞過(guò)軌道在其下部掏槽。

②在底部掏槽部分連接成鋼筋網(wǎng)格，做好底部基礎(chǔ)。采用20#鋼筋和10#鋼筋編制成鋼筋網(wǎng)格，用細(xì)鐵絲捆綁。其鋼筋網(wǎng)格尺寸為200mm×200mm，然后確定風(fēng)門位置。

③搭建鋼管架體，做好保護(hù)工作。施工人員圍繞風(fēng)門框預(yù)先確定的位置，自巷道底部掏槽至巷頂掏槽，自下向上全斷面采用20#鋼筋和10#鋼筋編制鋼筋網(wǎng)格，網(wǎng)格尺寸200mm×200mm。同時(shí)也需預(yù)留出調(diào)節(jié)風(fēng)窗的位置。

④利用搭建好的鋼管架，然后沿門框周圍及底部搭建模板，并使之與掏槽縱向成一平行面，固定好模板，使之與鋼筋網(wǎng)間隔20mm，最后往模板內(nèi)澆注混凝土。

⑤水泥，沙和石子的比例為1：2：3，混合均勻澆筑，并使用震動(dòng)棒使之壓實(shí)，防止出現(xiàn)孔隙，影響施工質(zhì)量。

⑥在混凝土凝結(jié)成型后，利用搭建好的鋼管架，拆除模板。出現(xiàn)縫隙的情況下，一定要將縫隙重新填實(shí)，最后用水泥進(jìn)行抹面，使之平滑，整體美觀。

使用鋼筋和混凝土制成的這種結(jié)構(gòu)，鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力，具有堅(jiān)固、耐久、防火性能好等優(yōu)點(diǎn)。

鋼筋混凝土墻體主要承受來(lái)自巷道圍巖的壓力，采用的是強(qiáng)力支護(hù)的方式，墻體抗壓能力得到增強(qiáng)，使墻體的破壞周期得到有效延長(zhǎng)。

3.2 輔助墻體可采用普通灰砂磚墻體建造，不接幫接頂，不承受任何壓力。輔助墻體建造在鋼筋混凝土墻體的外側(cè)，以鋼筋混凝土墻體為依托，與鋼筋混凝土墻體一體式建造。

輔助墻體采用普通灰砂磚結(jié)構(gòu)建造，施工人員圍繞風(fēng)門框確定的位置進(jìn)行施工；也可先把門框架設(shè)好再施工，即直接把門框埋設(shè)在輔助墻體中。其建造規(guī)格為800mm×500mm，磚體墻建成之后，進(jìn)行抹面，使墻體平滑整潔。

其主要作用就是穩(wěn)固風(fēng)門，將風(fēng)門安設(shè)在這部分墻體中，可以有效避讓壓力，避免風(fēng)門受壓變形，增加風(fēng)門的使用壽命，同時(shí)保證風(fēng)門開(kāi)關(guān)靈活，為工作面通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠起到關(guān)鍵作用。

4 鋼混結(jié)構(gòu)抗、讓壓墻體風(fēng)門建造示意圖

鋼混結(jié)構(gòu)抗、讓壓墻體風(fēng)門建造示意圖見(jiàn)圖1。

5 效果驗(yàn)證

這種墻體建造方式在23150上下巷已建成使用，到目前已建成試用18個(gè)月的時(shí)間，未出現(xiàn)裂縫及損毀現(xiàn)象，大大地減少了風(fēng)門的維修次數(shù)及墻體的維護(hù)措施。較之普通磚體墻風(fēng)門使用壽命提高5-6倍以上。

主體墻和輔助墻兩部分墻體相輔相成，融為一體，各自又擔(dān)負(fù)不同的應(yīng)用功能。有效維護(hù)了風(fēng)門的完好，增加風(fēng)門使用壽命，確保安全生產(chǎn)。避免風(fēng)門的頻繁維修及建造，節(jié)省了大量人力及物力。雖然建造成本高于普通磚體墻，但從使用壽命的大大提高，以及人力物力的投入大大減少等方面綜合考慮，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)束語(yǔ)

在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，采用鋼混結(jié)構(gòu)抗、讓壓技術(shù)進(jìn)行風(fēng)門墻體建造，方法簡(jiǎn)單易行，可有效控制壓力顯現(xiàn)，避免通風(fēng)設(shè)施的損毀。

實(shí)踐證明，在應(yīng)力集中區(qū)應(yīng)用效果明顯，有力地保障了通風(fēng)設(shè)施的完好。

①此項(xiàng)風(fēng)門建造技術(shù)，既維護(hù)了風(fēng)門的完好，減少維修作業(yè)，同時(shí)延長(zhǎng)風(fēng)門使用壽命，節(jié)約生產(chǎn)成本。

②此項(xiàng)風(fēng)門建造技術(shù)是一種簡(jiǎn)單有效的保護(hù)通風(fēng)設(shè)施的建造技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的探索及應(yīng)用取得成功，打破了礦井通風(fēng)設(shè)施傳統(tǒng)建造模式，適合應(yīng)用于應(yīng)力集中區(qū)和采深大的礦井，并為通風(fēng)設(shè)施的建造及發(fā)展擴(kuò)寬了思路。

參考文獻(xiàn)：

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