煤矿井下临时密闭墙的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤矿井下临时密闭墙，包括至少由三层和三列的砖块组合装配而成，每个砖块整体外形呈长方体形状，砖块由轻质高强度发泡材料制成，每个砖块内均设有纵横交错布置的有机锚网片，每层的砖块之间通过沿水平方向穿设在砖块内的水平连接杆串联为一体，每列的砖块之间通过沿竖直方向穿设在砖块内的竖向连接杆串联为一体；每个砖块外部包裹有与砖块表面贴合的风筒布。本实用新型简便易操作，能够大面积、短时间密闭巷道。为煤矿安全开采提供宝贵时间及安全保障。
【专利说明】
煤矿井下临时密闭墙
技术领域
[0001]本实用新型属于煤矿安全施工技术领域，具体涉及一种煤矿井下临时密闭墙。
【背景技术】
[0002]我国高瓦斯矿井约占煤矿总数的50%，随着开采深度的增加，开采作业区受到煤尘、易燃易爆气体(甲烷)、顶底板、水、火灾等灾害的威胁，煤矿井下事故严重影响煤炭行业的安全、高效发展以及井下工作人员的生命安全。我国煤矿自燃发火非常严重，在煤矿救援的过程中，如果不及时密闭，缩短控制火势的时间，会再次引发更为严重的灾难。为了防止煤层自燃、瓦斯爆炸，煤矿井下常常需要建设防爆密闭墙隔绝火源、发火区、瓦斯富集区、有害气体，以防止灾害的进一步扩大。煤矿井下的密闭墙分为两种:①对于以挡风为主的临时密闭。密闭墙不严会导致漏风，导致需风点的风量不足，严重影响安全生产;②对于巷道与采空区间的永久密闭。密闭墙不严会导致采空区内瓦斯等有毒有害气体泄露到巷道，进而引发采空区的煤层、瓦斯自燃，严重威胁着工作人员的身体健康。因此，建设密闭墙把易自燃区、瓦斯积聚带、有害气体与工作区进行隔离是非常有必要的。
[0003]目前、煤矿井下临时密闭墙主要应用砖和木头，这两种材料在操作、施工时费力又费时，而且安全可靠性差，不能快速有效地遏制突发事故的蔓延。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种重量轻、体积大、易操作、并且可以大面积、多方位、多角度地密闭巷道的煤矿井下临时密闭墙。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:煤矿井下临时密闭墙，包括至少由三层和三列的砖块组合装配而成，每个砖块整体外形呈长方体形状，砖块由轻质高强度发泡材料制成，每个砖块内均设有纵横交错布置的有机锚网片，每层的砖块之间通过沿水平方向穿设在砖块内的水平连接杆串联为一体，每列的砖块之间通过沿竖直方向穿设在砖块内的竖向连接杆串联为一体;每个砖块外部包裹有与砖块表面贴合的风筒布。
[0006]每个砖块均设有把手，把手伸入到砖块内的端部与有机锚网片连接。
[0007 ]每个砖块的左侧面和右侧面沿竖直方向分别设有竖向定位凹槽和竖向定位凸棱条，竖向定位凹槽和竖向定位凸棱条的截面均呈半圆形，竖向定位凸棱条的半径小于竖向定位凹槽的半径，竖向定位凸棱条和竖向定位凹槽的中心线距离砖块前侧面的距离相等。
[0008]每个砖块的下侧面和上侧面沿左右水平方向分别设有水平定位凹槽和水平定位凸棱条，水平定位凹槽和水平定位凸棱条的截面均呈半圆形，水平定位凸棱条的半径小于水平定位凹槽的半径，水平定位凸棱条和水平定位凹槽的中心线距离砖块前侧面的距离相等。
[0009]采用上述技术方案，煤矿井下临时密闭墙的密闭施工方法，包括以下步骤:
[0010](I)在地面组装砖块成型的模具:在模具的各个模板之间的结合部用螺丝钉进行组装、锚固，模具顶部敞口；螺丝钉便于拆卸和循环使用，而且螺丝钉的使用不会对模具造成破坏，可以延长模具的使用期限；
[0011](2)将风筒布紧贴模具壁铺设，在模具顶部预留多余的风筒布；
[0012](3)将润滑油均匀地涂至风筒布的表面，然后将轻质高强度发泡材料装入注射枪内，待轻质高强度发泡材料混合均匀后成为混合料，用注射枪将混合料注入至装有风筒布的模具中；在注射的过程中，把编织成网状的有机锚网片水平及竖直放入到混合料内，以增强成型后砖块的粘结性和抗拉强度;在混合料即将装满模具前，将把手按照预定的位置放入混合料中，并将把手内端与有机锚网片连接，这样确保把手的牢靠性且方便搬运砖块;当混合料装满模具后，用模具外预留的风筒布对混合料进行封装，并在风筒布上用木板和重物压实；
[0013](4)待混合料膨胀成型为达到使用要求的所述的砖块结构后，用钻机将螺丝钉拧下，拆除模具对砖块进行脱模；
[0014](5 )重复进行步骤(I)、( 2 )、( 3 )的操作，制作出若干个砖块；
[0015](6)将若干根连接杆和制作成的砖块运送至矿井下需要密闭的巷道位置，包括在废弃的巷道、需风的巷道或易发生自燃的巷道内，接着确定密闭墙的砌筑位置；
[0016](7)密闭巷道前，将3?5个砖块平铺一层，其中一个砖块侧部的竖向定位凸棱条伸入并装配到与该砖块相邻的砖块侧部的竖向定位凹槽内，每个砖块上的把手I位于同一侧，水平定位凹槽均位于每个砖块上表面，水平定位凸棱条均位于每个砖块下表面;然后将水平连接杆沿水平方向插入到这3~5个砖块内，3?5个砖块构成一层整体的块体;按照该步骤再组装若干层水平长度相等的块体；
[0017](8)密闭巷道时，按照巷道形状及尺寸，对码放的每一层的块体进行组装、切割，切割后的块体以适合巷道的形状和尺寸，利用把手将第一次的组装、切割好的块体放置到巷道底部，然后把第二层的块体放置到第一层块体上，第二层下表面的水平定位凸棱条伸入装配到第一层上表面的水平定位凹槽内，煤层块体上的把手统一朝向巷道轴向方向；按照这种操作方式将块体依次码放于所要密闭的巷道区域形成密闭墙，最后将竖向连接杆沿竖直方向依次插设到每层上下对应的砖块内，使所有层数的块体都连接为一个整体，密闭墙充满整个巷道截面，以达到密封巷道的要求。
[0018]步骤(7)和(8)中同一层的砖块之间涂抹黄泥粘结为一体，使砖块之间没有缝隙，巷道壁与密闭墙之间的空间不足一个砖块的空间采用装黄泥的编织袋并在编织袋外涂抹黄泥密闭巷道。
[0019 ]步骤(6 )中在若在风压较大的巷道内确定密闭墙的砌筑位置，采用沿垂直方向在巷道壁悬挂锚网，紧靠锚网迎风侧摆放砖块。
[0020]轻质高强度发泡材料为聚氨酯、固特杰、罗克休或马丽散材料。
[0021]本实用新型中的各部件的作用如下:
[0022](I)成型砖块的模具，材质是铁板，首先模具是拆分的，成型砖块前将其进行组装，可以起到固定砖块形状的作用；(2)风筒布，铺设至模具内壁的表面，起到防止装填料与模具粘结的作用；(3)润滑油，涂至风筒布的表面，在脱模的时候防止风筒布与装填料粘连；
(4)、把手，在成型砖块前贯穿于模具固定，有助于在使用砖块时进行搬运;(5)螺丝钉，对模具连接部分进行加固；(6)有机锚网片，预先编织成网状，在成型砖块的过程中放置，起到增加砖块的抗拉强度、稳定性的作用；(7)聚氨酯A料和B料，在成型砖块的模具安装完成后，将聚氨酯A料和B料装填至模具中，是成型密闭墙的材料；(8)注射枪，将聚氨酯A料和B料注射到成型砖块的模具内；(9)水平连接杆和竖向连接杆，穿插在砖块中，可以多种角度、方位穿插，起到大面积隔绝巷道的作用；(10)在每个砖块成型过程中，可直接轻质高强度发泡材料成型；当要求强度较高时，可在每个砖块内均设有纵横交错布置的有机锚网片。(11)相邻砖块之间采用竖向定位凹槽和竖向定位凸棱条、水平定位凹槽和水平定位凸棱条进行装配，这样不仅可以使密闭墙表面平整，保持良好的垂直度，而且起到好的密封作用，避免风由砖块之间的缝隙通过。
[0023]本实用新型的有益效果为:
[0024](I)在巷道布设该种砖块，与传统的砌砖、堆砌木头相比，具有质量轻的优势，能更大程度地减少劳动力、节约作业时间，发生事故时能够及时隔绝采空区与开采区，有效遏制事故的蔓延，减轻事故造成的危害；
[0025](2)针对砌砖、堆砌木头这种密闭方法，砖块、木头体积小，而且重量大，操作起来浪费时间和劳动力，使用文中的布设方法不仅可以大面积地密闭巷道，而且操作简便、省时、省力；
[0026](3)煤矿井下巷道临时砖块及密闭方法操作简单，实用性强，尤其针对大面积、大深度的巷道，能够短时、有效地密闭巷道；
[0027](4)针对需要短时密闭巷道的时候，煤矿井下巷道临时密闭方法可以最短时间地密闭巷道；
[0028](5)煤矿井下巷道临时密闭材料与砖块、木头相比，可以减少砖块、木头的费用，而且可以重复使用，节约密闭巷道的用料费用。
[0029]本实用新型对于大面积、大深度地临时密闭巷道，可以有效、快速地隔绝采空区和开采区，而且密闭材料质量轻，密闭方法操作简便，能够大幅地节约时间、劳动力，有效地隔绝采空区和开采区，为需要风量的巷道提供充足的风量供应。尤其当发生突然事故时，密闭材料轻、面积大的优势能够最大程度地体现出来，进而及时控制险情，有效遏制事故的蔓延，减轻事故给煤矿开采带来的危害和损失。
[0030]本实用新型简便易操作，能够大面积、短时间密闭巷道。为煤矿安全开采提供宝贵时间及安全保障。
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]如图1所示，本实用新型的煤矿井下临时密闭墙，包括至少由三层和三列的砖块组合装配而成，每个砖块I整体外形呈长方体形状，砖块I由砖块由轻质高强度发泡材料制成，每个砖块I内均设有纵横交错布置的有机锚网片(图中未示意出来)，每层的砖块I之间通过沿水平方向穿设在砖块I内的水平连接杆2串联为一体，每列的砖块I之间通过沿竖直方向穿设在砖块I内的竖向连接杆3串联为一体;每个砖块I外部包裹有与砖块I表面贴合的风筒布(图中未示意出来)。
[0033]每个砖块I均设有把手4，把手4伸入到砖块I内的端部与有机锚网片连接。
[0034]每个砖块I的左侧面和右侧面沿竖直方向分别设有竖向定位凹槽5和竖向定位凸棱条6，竖向定位凹槽5和竖向定位凸棱条6的截面均呈半圆形，竖向定位凸棱条6的半径小于竖向定位凹槽5的半径，竖向定位凸棱条6和竖向定位凹槽5的中心线距离砖块I前侧面的距离相等。
[0035]每个砖块I的下侧面和上侧面沿左右水平方向分别设有水平定位凹槽7和水平定位凸棱条8，水平定位凹槽7和水平定位凸棱条8的截面均呈半圆形，水平定位凸棱条8的半径小于水平定位凹槽7的半径，水平定位凸棱条8和水平定位凹槽7的中心线距离砖块I前侧面的距离相等。
[0036]煤矿井下临时密闭墙的密闭施工方法，包括以下步骤:
[0037](I)在地面组装砖块I成型的模具:在模具的各个模板之间的结合部用螺丝钉进行组装、锚固，模具顶部敞口；螺丝钉便于拆卸和循环使用，而且螺丝钉的使用不会对模具造成破坏，可以延长模具的使用期限；
[0038](2)将风筒布紧贴模具壁铺设，在模具顶部预留多余的风筒布；
[0039](3)将润滑油均匀地涂至风筒布的表面，然后将轻质高强度发泡材料装入注射枪内，待轻质高强度发泡材料混合均匀后成为混合料，用注射枪将混合料注入至装有风筒布的模具中；在注射的过程中，把编织成网状的有机锚网片水平及竖直放入到混合料内，以增强成型后砖块I的粘结性和抗拉强度;在混合料即将装满模具前，将把手4按照预定的位置放入混合料中，并将把手4内端与有机锚网片连接，这样确保把手4的牢靠性且方便搬运砖块I;当混合料装满模具后，用模具外预留的风筒布对混合料进行封装，并在风筒布上用木板和重物压实；
[0040](4)待混合料膨胀成型为达到使用要求的所述的砖块I结构后，用钻机将螺丝钉拧下，拆除模具对砖块I进行脱模；
[0041 ] (5)重复进行步骤(I)、(2)、(3)的操作，制作出若干个砖块I;
[0042](6)将若干根连接杆和制作成的砖块I运送至矿井下需要密闭的巷道位置，包括在废弃的巷道、需风的巷道或易发生自燃的巷道内，接着确定密闭墙的砌筑位置；
[0043](7)密闭巷道前，将3~5个砖块I平铺一层，其中一个砖块I侧部的竖向定位凸棱条6伸入并装配到与该砖块I相邻的砖块I侧部的竖向定位凹槽5内，每个砖块I上的把手41位于同一侧，水平定位凹槽7均位于每个砖块I上表面，水平定位凸棱条8均位于每个砖块I下表面;然后将水平连接杆2沿水平方向插入到这3~5个砖块I内，3?5个砖块I构成一层整体的块体;按照该步骤再组装若干层水平长度相等的块体；
[0044](8)密闭巷道时，按照巷道形状及尺寸，对码放的每一层的块体进行组装、切割，切割后的块体以适合巷道的形状和尺寸，利用把手4将第一次的组装、切割好的块体放置到巷道底部，然后把第二层的块体放置到第一层块体上，第二层下表面的水平定位凸棱条8伸入装配到第一层上表面的水平定位凹槽7内，煤层块体上的把手4统一朝向巷道轴向方向；按照这种操作方式将块体依次码放于所要密闭的巷道区域形成密闭墙，最后将竖向连接杆3沿竖直方向依次插设到每层上下对应的砖块I内，使所有层数的块体都连接为一个整体，密闭墙充满整个巷道截面，以达到密封巷道的要求。
[0045]步骤(7)和(8)中同一层的砖块I之间涂抹黄泥粘结为一体，使砖块I之间没有缝隙，巷道壁与密闭墙之间的空间不足一个砖块I的空间采用装黄泥的编织袋并在编织袋外涂抹黄泥密闭巷道。
[0046]步骤(6)中在若在风压较大的巷道内确定密闭墙的砌筑位置，采用沿垂直方向在巷道壁悬挂锚网，紧靠锚网迎风侧摆放砖块I。
[0047]轻质高强度发泡材料为聚氨酯、固特杰、罗克休或马丽散材料。
[0048]以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.煤矿井下临时密闭墙，其特征在于:包括至少由三层和三列的砖块组合装配而成，每个砖块整体外形呈长方体形状，砖块由轻质高强度发泡材料制成，每个砖块内均设有纵横交错布置的有机锚网片，每层的砖块之间通过沿水平方向穿设在砖块内的水平连接杆串联为一体，每列的砖块之间通过沿竖直方向穿设在砖块内的竖向连接杆串联为一体;每个砖块外部包裹有与砖块表面贴合的风筒布。2.根据权利要求1所述的煤矿井下临时密闭墙，其特征在于:每个砖块均设有把手，把手伸入到砖块内的端部与有机锚网片连接。3.根据权利要求2所述的煤矿井下临时密闭墙，其特征在于:每个砖块的左侧面和右侧面沿竖直方向分别设有竖向定位凹槽和竖向定位凸棱条，竖向定位凹槽和竖向定位凸棱条的截面均呈半圆形，竖向定位凸棱条的半径小于竖向定位凹槽的半径，竖向定位凸棱条和竖向定位凹槽的中心线距离砖块前侧面的距离相等。4.根据权利要求1或2或3所述的煤矿井下临时密闭墙，其特征在于:每个砖块的下侧面和上侧面沿左右水平方向分别设有水平定位凹槽和水平定位凸棱条，水平定位凹槽和水平定位凸棱条的截面均呈半圆形，水平定位凸棱条的半径小于水平定位凹槽的半径，水平定位凸棱条和水平定位凹槽的中心线距离砖块前侧面的距离相等。
【文档编号】E21F17/103GK205591964SQ201620431241
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】刘晓, 张帆, 张鹏伟
【申请人】河南理工大学