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太平煤矿上组煤防水闸门硐室设计与施工

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收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ４— ０ ５
图１ 圆柱形结构计算简 图
嘉
Ｌ ＝ｎ Ｌ ｏ
作者简介 ： 孔丹（ １ ９ ８ ９一） ， 男， 山东滕州人 ， 助 理工程师 ， 主要从事
煤矿设计工作。
式中： 一闸门墙体圆柱 内侧 半径 ， ｍ； Ｂ一闸门墙体前 、 后巷道净宽 ， ｍ； 凸缘基座 支承 面与硐 室 中心线夹 角 ， 取 ；
光面爆破技术 减弱 了爆破对 巷道 围岩 的破 坏 ， 围 岩 自身承载 能力 高 ， 巷道 成 型规 整 ， 减 少 了巷 道超 挖 量， 节约 了支护材 料和炸 药消耗 ， 降低 了掘进成 本 ， 有 效地减少 了巷道顶帮上的危岩 ， 使井 巷围岩 较为稳定 ，
提高 了施工安全程度 ， 因此 ， 深入研究光面爆破 技术对 煤矿岩巷掘进具有重要意义。
３ ． １ 硐 室 刷 扩
硐室采用导硐法施工 ， 即先 掘出中央导硐 ， 刷大前
定， Ｎ ／ ｍ ｍ ；
ｙ 。 一结构 的重要性 系数 ， 取１ ． １ ； ， 一 作用的分项 系数 ， 取１ ． ３ ； 结构系数 ， 取１ ． ７ ５ ；
一
后室一次掘成 ， 再刷大硐室主体。刷硐 室主体时 ， 先刷 顶部 ， 再 刷两帮 ， 最后 由前向后按设计 尺寸落底。采用 光爆法开挖硐室 ， 锚、 网、 喷联合临时支护控 制顶帮 ， 加
２ ０ ６
东撼ｊ ｊ Ｉ
取５ ｍ。
２ ０ １ ３ 年 第２ 期
２ ０。 ；
段 闸门墙体长度 ， ｍ； ｎ～闸门墙体分段段数 ， 取 ２段 ； 素混凝 土的轴心抗压 强度设计值 ， 取 值 由混 凝 土轴心抗压强度设计值 值乘 以系Байду номын сангаас ０ ． ９ ５确
一
一
３ 硐 室 施 工 工 艺
２ ０ １ ３ 年 第２ 期
东 撼晨 斜ｌ 技
２ ０ ５
太 平煤 矿 上 组 煤 防水 闸 门硐 室设 计 与施 工
孔 丹
（ 兖矿 集团邹城 华建设计研 究院有 限公 司， 山东 邹城
摘 要
２ ７ ３ ５ ０ ０ ）
该文分析 了太平煤矿设置防水 闸门的必要性 ， 并 以 一１ ７ ８北总回风巷防水闸门硐 室与 一１ ９ ０运输大巷防水 闸门硐 室为例 ， 介 绍 了煤矿
—
尺寸不得超过 ５ ０ ｍ ｍ。 （ ２ ） 围岩上留下的眼痕率不少于 ５ ０ ％。 （ ３ ） 围岩上不应有明显的炮 震裂 隙。
５ 结 论
１ ． ０。
（ ２ ） 炸药 的选择及装药结构
光爆所要求 的炸药 应是猛 度低 、 爆 轰稳 定好 的低
威力炸药 。 目前采用不耦合装药来实现光爆 效果 。不
２ 工 程 设 计
由于 一１ ９ ０ ｍ运输 大巷 防水 闸门硐室与 一１ ７ ８ ｍ北 总回风巷防水 闸 门硐 室承 受 的最 大静 水压 力 均小 于 １ ． ６ ＭＰ ａ ， 因此防水闸门硐室按 楔形结构设计 。
２ ． ２ 墙体 长度 及嵌 入深度 计 算 根据设计 规范 ， 防水 闸 门硐 室 的混 凝 土强度 等级 不应低 于 Ｃ ２ ５ ， 因此 ， 按Ｃ ３ ０ 进行设计 。 （ １ ） 按圆柱形公式计算 （ 图１ ）
强度 ， 此时眼壁周 围的粉碎区即行消失 ， 消除了炮 震裂 隙， 保护 了围岩 的稳定 。 ４ ． ３ 光爆标 准
（ １ ） 岩壁成型规整 ， 超挖尺 寸不大 于 １ ０ ０ ｍ ｍ， 欠 挖
０ ． ４～ ０ ． ５ ｍ， 抵抗 线 ｗ 取 ０ ． ４～ ０ ． ５ ｍ， Ｅ ／ Ｗ 比值 取 ０ ． ８
一
在软岩 和层理 节理发 育的岩层 中眼距 应小 ， 而抵
抗线应大 ， 周边 眼 眼距 Ｅ取 ０ ． ３～ ０ ． ４ ｍ， 抵 抗线 Ｗ 取 ０ ． ４— ０ ． ５ ｍ， Ｅ ／ Ｗ 比值 取 ０ ． ６～ ０ ． ８ 。在 坚硬稳 定 的岩 层 中眼距 应 大 些 而抵 抗 线 可 小 些 ， 周边 眼眼 距 Ｅ取
低压 防水 闸门硐室 的设计及施工工艺， 为有突水淹 井威胁 的矿 井防水 闸门硐 室的设计 、 施工提供参考。
关 键 词 防水 闸 门硐 室 ； 设计 ； 施 工 工 艺 中图 分 类 号 Ｔ Ｄ ７ ４ ５ ． ２ ５ 文献标识码 Ｂ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５—２ ８ ０ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． １ ２ ４
１ 设置 防水 闸 门的必 要性
太平煤矿 目前 主要 防治水工作是针对 第 四系底 含 水、 ３ 煤顶 底部底 板砂 岩含 水 层 、 老空 区水 、 大 断层 导 水、 封闭不 良钻 孔突水 等 。由于主采 煤层 ３煤上 覆 岩 层较薄 ， 防第 四系底含水工程量较 大 ， 难度较 高。太 平 煤矿在 ３煤采 掘过程 中 ， 曾发 生多 次第 四系底 部含 水 层 突水 事故。根据 《 煤矿 安全 规程 ） ） ２ ７ ３条规 定 ， 需 要 在井下设 置防水闸门硐室。
２ ． １ 静水 压 力计 算及硐 室形 式选 择 矿井第四系底含水经 疏放后 ， 静止 水位为 一８ ０ ｍ。 经计算 一１ ９ ０ ｍ运输 大巷 防水 闸 门硐室 承受 的最 大水 压为 １ ． ０ ８ Ｍ Ｐ ａ ； 一 １ ７ ８ ｍ北 总回风 巷 防水 闸 门硐 室承受 的最大水压为 ０ ． ９ ７ Ｍ Ｐ ａ 。设计两个 防水 闸 门硐室抗 水 压强度均为 １ ． ６ Ｍ Ｐ ａ 。
耦合装药是指加 大炮 眼直径 和药卷直径 的差 距 ， 这样 ，
在装药后 ， 二者之 间形成较大 的环形 空隙 ， 这个 空气 间 隙就起到一定 的缓 冲作 用 ， 降低 了药 卷爆 炸时作用 在 眼壁上 的初始 冲量 ， 随着 间 隙的加大 作用 在眼壁上 的 压力急剧衰减 。通 过调 整药卷 与 眼壁间 隙的大 小 ， 可 以使作 用在眼壁上的压力刚好等于或小于岩石 的抗 压

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大断面防水闸门硐室的设计与施工

大断面防水闸门硐室的设计与施工

进 方向 。 关 键 词 ： 水 闸 门： 计 ；５ －： ４
文献标 识码： Ａ
文章编 号：６ ３ ９ ２（ ０１ １ ７ —０ ９ ２ － ０ ０ ０ ０）１ ０ ０ － ２ ２
水 患是 矿 山建 设 和生产 中经 常遇 到 的 自然灾 害 ，因此 ，预 防和 治理水 患是 一项 重要 的安全 课题 。建造 防水 闸 门硐室 ，进 行水 平 、 采 区上 下组 煤层 隔离 ，是预 防水 患普遍 采用 的方 法 。 《 矿安 全规 煤 程 》第 二百 七十 ｉ条规 定 ： “ 文地质 条件 复 杂或有 突 出淹井 危险 水 的矿井 ，必 须在 井底 车场周 围设 置 防水 闸门 。在 其他 有 突出危 险 的 地 区 ，只有 在设 置防水 闸门后 ，方 可掘进 ” 。龙东 矿井 下２ 煤 试采 １ 区机轨 合一 巷防水 闸 门硐室 的建 成 ，为今后 大 屯煤 电公 司防水 闸 门 的设计 与施工积 累的丰 富的经 验 。
厂芷 ｝ ／
２ ３ 硐 室 位 置 的 确 定 ．
防水 闸门硐室 应设置 在岩性 均一 、质 密 、构 造简单 、稳 定的岩 层 中 ，同时 ，还要 考 虑便 于水 闸门封 闭 和管理 。若 遇到互 层或 煤线 等 须 进 行 专 门 加 固 处 理 。 经 研 究 论 证 ，２ 煤 试 采 区 是 一 个 水 文 地 质 ｌ 复 杂 ，具有 奥灰 水危 害 的区域 （ 采 区范 围奥灰水 含水 层距２ｌ 试 煤层 底 板 ）确 定 硐 室 设 在 太 原 群 一 灰 和 二 灰 之 间 厚 ７ ｍ的 粉 砂 岩 中 。 硐 室 顶 部 有０５ ．ｍ厚 的粘 土 岩 ，下 部 有２ ．ｍ厚 的 煤线 ；粉砂 岩 裂 隙发 道０２ 育 、质软 易碎 ，但 不透 水 。
矿用新型防水闸门和硐室

矿用新型防水闸门和硐室

1 年 并于 J 98
“
,
、
6
月 施工 完毕
.
,
经 注 水试 验
,
6 吨 ) 适 应在 普 通 条 件 下 就 地 制造 7
,
,
壳底
,
达 到了 3 8 k g / c m 的压 力
,
4 小时 稳压 2
, ,
闸墙
,
周 边 用 整 块 平 板 拉 住 可 确保 壳 体 安 全 受力 ;
安全 可 靠 碉 室 的 5 1 左 长 度 由原 来 米 右 缩短 至 5 米 施 工 工
形 铅板
,
一 直 采 用 笨 重 的梁 板结构 水 闸 门 ( 承 受 2 8
m
/
作 主 要 密封
,
以 一 道 直 径为 1 0 毫米
,
压 力 的门 扇 自重 达 5
,
1吨 )
,
随着 矿 井 往 深
,
的 圆 橡 皮条 作辅助 密 封
可 靠 耐久 ⑤ 为 了
;
,
部 开 发 其静 水 压 增 大
施工 困 难
y 二
(甲 4
+
x
Z
一
2) tg 55
(
,
一
4
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x
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。
分 煤 棱制造 时
,
可 设 求 相应 的 y 值 点
x
,
式中
2为漏
斗 上 口 半径
y
.
4为其 平 方
越 多 越准 确
,
尤 其 在原 点 附 近 曲 线平源自缓 处。更应 多取 些 点
在 安装 时
,
。
煤炭矿井防治水安全水头值、防隔水煤(岩)柱设计、防水闸门硐室墙体长度计算方法

煤炭矿井防治水安全水头值、防隔水煤(岩)柱设计、防水闸门硐室墙体长度计算方法

附录A 安全水头值计算A.0.1 掘进巷道底板隔水层安全水头值，宜按下式计算：γt Lt K 222p s+=p（A.0.1-1）式中：p s —底板隔水层安全水头值，MPa ；t—隔水层厚度，m ； L—巷道底板宽度，m ；γ—底板隔水层的平均重度，MN/m 3；K p —底板隔水层的平均抗拉强度，MPa 。

A.0.2 采煤工作面安全水头值，宜按下式计算：M sT s =p （A.0.2-1）式中：p s —底板隔水层安全水头值，MPa ；M—底板隔水层厚度，m ；T s —临界突水系数，MPa/m 。

T s 应根据本区资料确定，一般情况下，底板受构造破坏的地段按0.06MPa/m 计算，隔水层完整无断裂构造破坏的地段按0.1MPa/m 计算。

附录B 防隔水煤（岩）柱设计计算方法B.1 水体下采煤的安全煤（岩）柱设计计算方法B.1.1水体的边界应区分平面边界和深度边界。

确定水体边界应符合下列规定：1地表水体底界面直接与隔水层接触时，最高洪水位应为水体的平面边界，且水体底界面应为水体的深度边界。

2地表水体底界面直接与含水层接触或者二者有水力联系时，最高洪水位线或该含水层边界应为水体的平面边界，该含水层底界面应为水体的深度边界。

3仅为地下含水层水体时，含水层边界应为水体的平面边界，含水层的底界面应为水体的深度边界。

4在确定水体边界时，应分析由于受开采引起的岩层破坏和地表下沉或受水压力作用，以及地质构造等影响而导致水体边界条件变化的因素。

B.1.2计算水体下开采近距离煤层群的安全煤（岩）柱时，煤层间距大于其下一层煤的垮落带高度，应按上、下煤层的开采厚度分别计算，并应取其中标高最高者作为两层煤的安全煤（岩）柱；煤层间距等于或小于其下一层煤的垮落带高度，应以累计厚度或综合开采厚度计算。

B.1.3煤层露头防隔水煤（岩）柱的计算，应符合下列规定：1防水安全煤（岩）柱设计计算方法，应符合下列规定：1）防水安全煤（岩）柱的垂高（Hsh ）应大于或等于导水裂隙带的最大高度（Hli）加上保护层厚度（Hb）（图B.1.3），可按下式计算：H sh≥H li+ H b （B.1.3-1）图B.1.3-1 防水安全煤（岩）柱设计2）煤系地层无松散层覆盖和采深较小时，应增加地表裂缝深度（H）（图B.1.3-dili2），可按下式计算：H sh≥H li+H b+H dili （B.1.3-2）图B.1.3-2 煤系地层无松散层覆盖时防水安全煤柱设计3）松散含水层富水性为强或中等，且直接与基岩接触，而基岩风化带亦含水时，）（图B.1.3-3），可按下式计算：应增加基岩风化带深度（HfeH sh≥H li+H b +H fe （B.1.3-3）式中：Hsh—防隔水煤（岩）柱高度，m；H li—导水裂隙带最大高度，m；H b—保护层厚度，m；H dili—地表裂缝深度，m；H fe—基岩风化带深度，m。

煤矿井下泵房防水门的要求-9页word资料

煤矿井下泵房防水门的要求-9页word资料

煤矿井下泵房防水门的要求吸入式或压入式泵房在与井底车场相通的出入口处，应设置密闭的防水门，并使其关闭自如。

防水门所承受的压力应大于或等于泵房斜通道与井筒连接处至井底车场轨面的水柱压力。

防水门必须符合下列要求：1、防水门的施工及其质量，必须符合设计要求。

闸门和闸门硐室都不得漏水。

2、防水门硐室前、后两端，应分别砌筑小于5m的混凝土护碹，碹后用混凝土填实，不得有空帮、空顶。

防水闸门硐室和护碹，都必须采用高标号水泥进行注浆加固，注浆压力应符合设计要求；3、防水门必须采用定型设计和持有许可证的厂家制造。

4、防水门来水一侧15～25m处，应加设一道挡物篦子门。

防水门和篦子门之间，不得停放车辆或堆放杂物。

来水时先关篦子门，后关防水门。

如果采用双向防水门，应在两侧各设一道篦子门；5、通过防水门的轨道、电机车架空线等必须灵活易拆，在关闭防水门时，能迅速拆除；通过防水门墙内的各种管路和安设在闸门外侧的闸阀的耐压能力，都必须与防水闸门所设计压力相一致；通过防水门墙内的电缆、管道，必须用堵头和阀门封堵严密，不得漏水；6、防水门必须安设观测水压的装置，并有放水管和放水闸门；7、防水门竣工后，必须由矿总工程师负责组织有关部门，按照设计要求进行验收；对新掘进巷道同时建筑的防水门，必须进行注水耐压试验，水门内巷道的长度不得大于15m，试验的压力不得低于设计水压，其稳定时间应在24h 以上，试压时应有专门安全措施，并由矿总工程师批准。

8、防水门应能在发生突然涌水时迅速关闭。

防水门应向泵房外面开。

9、防水门每年进行2次关闭试验，关闭防水门用的工具和零件，必须指定专门地点存放，并有专人负责保管，不得丢失挪用。

10、防水门应建立定期检查和维修制度。

检查、维修时，发现问题，及时处理煤矿井下泵房管道安装的标准和方法泵房管道安装（1）排水管安装：1)每台水泵应能分别向两条主排水管输水；2)每台水泵的排出管上应装设逆止阀和操作阀门；3)在水泵排出管和主排水管之间宜装设控制闸阀（一般装在斜管子道下部），以便当主排水管或水泵排出管上的阀门出故障时，能将三者隔开；4)泵房管道应在供水管装设放水管和放水闸阀（一般可取Dg＝50mm），以便在检修时能将排水管中的水放入水仓中；5)架空排水管道最低点至泵房地坪的净空高度不得小于1.8m；6)管道布置应使安装和检修工作不受妨碍；7)应尽量减少异形管件；8)泵房中设起重机时，应使管道布置不妨碍起重机吊运设备。