一种煤矿井筒风流隔断方法与流程

本发明属于煤矿井筒封闭、隔断技术领域，具体涉及到一种煤矿井筒风流隔断方法。

背景技术：

随着煤矿开采深度增加，地应力加大，瓦斯涌出量增加，造成综采支架尺寸加大、用风量增大，井筒直径也越来越大，近些年在华北地区千米深矿井中新打井筒的直径已经达到8.5m。但由于矿井生产系统调整，特别是通风系统调整，进、回风井筒根据需要可能进行功能调整，原先的进风井置换成回风井，那么需要把进风井与井底车场的连接处进行封闭隔离，然后重新施工回风马头门。对于小直径井筒隔离一般采用在马头门处套u型钢拱型棚或工字钢矩形棚棚间角钢连接、棚后背薄钢板形成混凝土模板，棚间每隔一定距离预埋注浆管，通过管子道回填矸石后再浇筑混凝土即可。此方法施工工艺简单，工期短；但对于大直径井筒，马头门断面又高又宽，模板施工难度大、稳定性差，极易造成安全事故，并且影响车场通行。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种煤矿井筒风流隔断方法，以解决现有技术再对大直径井筒，马头门断面又高又宽的情况是，存在模板施工难度大、稳定性差，极易造成安全事故，并且影响车场通行等问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种煤矿井筒风流隔断方法,包括以下步骤：

步骤1、在马头门上方的井壁上利用膨胀螺栓成对的安装多个梁支座，在梁支座上固定安装有工字钢梁；

步骤2、在马头门两侧壁上方的井壁上利用膨胀螺栓安装有弧形扁钢，弧形扁钢紧贴井壁；

步骤3、在工字钢梁上方铺设有与矿井等大的圆形花纹钢板，花纹钢板的侧壁与弧形扁钢之间焊接固定；

步骤4、在花纹钢板上方铺设单层钢筋网，并浇筑100mm-200mm厚的混凝土制成单层钢筋混凝土。

进一步地，所述步骤1中的工字钢梁有六根，六根工字钢梁两两的关于矿井中心对称，工字钢梁按照从短到长依次为第一工字钢梁、第二工字钢梁和第三工字钢梁，与第一工字钢梁、第二工字钢梁和第三工字钢梁对应的梁支座分别为第一梁支座、第二梁支座和第三梁支座。

进一步地，所述工字钢梁采用u形螺栓固定在梁支座上。

进一步地，所述梁支座包括壁板、托板和加强筋板，加强筋板垂直于托板设置，托板和加强筋板构成的端面成斜面，托板和加强筋板均与壁板焊接固定，斜面的斜度与壁板与井壁的接触面一致。

进一步地，所述加强筋板两侧的壁板上分别设置有两个壁板固定孔，加强筋板两侧的托板上分别设置有两个椭圆形孔，两个椭圆形孔的走向垂直加强筋板。

进一步地，所述步骤2中弧形扁钢的弧长为3m-5m，弧形扁钢的厚度为6mm，宽度为140mm；用于固定弧形扁钢的膨胀螺栓的间距为300mm。

进一步地，所述步骤3中的花纹钢板厚度为4mm，花纹钢板与弧形扁钢接触处焊接固定，花纹钢板与工字钢梁接触处点焊固定。

进一步地，所述步骤4中钢筋混凝土上开设有集水管，集水管位于马头门一侧的上方，单层钢筋混凝土设置5‰的流水坡度坡向集水管。

进一步地，所述集水管焊接固定在马头门正上方梁支座处，集水管采用dn100无缝钢管制成，集水管上口高出钢筋混凝土面20～50mm，并设置篦子；集水管采用管卡沿井壁及马头门巷帮敷设至巷道底板，集水管下方出口位置设置闸阀。

本发明的有益效果是：本发明的技术方案通过设计本专利在井筒与马头门结合处以上1m～5m处施工一道工字钢梁+钢板模板，然后铺设构造钢筋并浇筑混凝土。此方法封闭效果好、用料省、安全性好，并且不影响车场通行，同时在马头门正上方梁支座处焊接固定dn100无缝钢管集水管，水管上口高出混凝土面20～50mm，并设置篦子。集水管采用管卡沿井壁及马头门巷帮敷设至巷道底板。集水管下方出口位置设置闸阀方便排水。

附图说明

在附图中：

图1为本发明的结构俯视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构ⅰ-ⅰ方向结构示意图；

图3为本发明的弧形扁钢局部结构示意图；

图4为本发明的ⅲ-ⅲ结构示意图；

图5为本发明的u形螺栓结构示意图；

图6为本发明的梁支座俯视结构示意图；

图7为本发明的梁支座a-a面结构示意图；

图8为本发明的梁支座b-b面结构示意图；

图中，1为第一工字钢梁，2为第二工字钢梁，3为第三工字钢梁，4为第三梁支座，401为壁板，402为托板，403为加强筋板，404为壁板固定孔，405为椭圆形孔，5为第二梁支座，6为第一梁支座，7为集水管，8为弧形扁钢，9为井壁，10为花纹钢板，11为单层钢筋混凝土，12为马头门，13为膨胀螺栓，14为u形螺栓。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“一级”、“二级”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1-图8所示，一种煤矿井筒风流隔断方法,包括以下步骤，步骤1、在马头门12上方的井壁9上利用膨胀螺栓13成对的安装多个梁支座，在梁支座上固定安装有工字钢梁；具体的，工字钢梁有六根，六根工字钢梁两两的关于矿井中心对称，工字钢梁按照从短到长依次为第一工字钢梁1、第二工字钢梁2和第三工字钢梁3，与第一工字钢梁1、第二工字钢梁2和第三工字钢梁3对应的梁支座分别为第一梁支座6、第二梁支座5和第三梁支座4。梁支座包括壁板401、托板402和加强筋板403，加强筋板403垂直于托板402设置，托板402和加强筋板403构成的端面成斜面，托板402和加强筋板403均与壁板401焊接固定，斜面的斜度与壁板401与井壁9的接触面一致。加强筋板403两侧的壁板401上分别设置有两个壁板固定孔404，加强筋板403两侧的托板402上分别设置有两个椭圆形孔405，两个椭圆形孔405的走向垂直加强筋板403。工字钢梁采用u形螺栓固定在梁支座的托板402上。

步骤2、在马头门12两侧壁上方的1.5m处的井壁9上利用膨胀螺栓13安装有弧形扁钢8，弧形扁钢8紧贴井壁9；具体的，弧形扁钢8的弧长为3m-5m，弧形扁钢8的厚度为6mm，宽度为140mm；用于固定弧形扁钢8的膨胀螺栓13相邻的间距为300mm。

步骤3、在工字钢梁上方铺设有与矿井等大的圆形花纹钢板10，花纹钢板10的侧壁与弧形扁钢8之间焊接固定；具体的，花纹钢板10得厚度为4mm，花纹钢板10与弧形扁钢8接触处焊接固定，花纹钢板10与工字钢梁接触处点焊固定。

步骤4、在花纹钢板10上方铺设单层钢筋网，并浇筑100mm-200mm厚的混凝土制成单层钢筋混凝土11；具体的，单层钢筋混凝土11上开设有集水管7，集水管7位于马头门12一侧的上方，单层钢筋混凝土设置5‰的流水坡度坡向集水管7。

集水管7焊接固定在马头门12正上方梁支座处，集水管7采用dn100无缝钢管制成，集水管7上口高出钢筋混凝土面20～50mm，并设置篦子；集水管7采用管卡沿井壁及马头门12巷帮敷设至巷道底板，集水管7下方出口位置设置闸阀。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用可具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。