CN101349163A - 矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿井井下巷道内放水闸门的技术领域，具体涉及一种矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门，解决了现有防水闸门不能满足矿井的需要的问题。矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门，包括门框、门扇，门框包括上下门框以及左右门框，上、下门框为同形的圆弧拱形，门扇包括上门扇和下门扇，上、下门扇通过连接螺栓I连接，上、下门扇的横截面形状也为圆弧拱形，上、下门扇的弧度与上、下门框的弧度一致，上门扇顶部与上门框铰接，上门扇连接开关门液压千斤顶的前端，开关门液压千斤顶的后端相对上门框固定。本发明具有如下有益效果：适用范围广，承载力大，门的面积大，可满足断面大的巷道使用要求，加工制作工艺简单、加工费用低。

Description

矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门

技术领域

本发明属于矿井井下巷道内放水闸门的技术领域，具体涉及一种矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门。

背景技术

在矿井井下巷道中设置防水闸门是目前矿井普遍采用的防治水措施之一。但是，随着矿井机械化程度的不断提高，采掘设备外形尺寸不断增大，矿井通风量的不断增加，原有的防水闸门标准设计已远不能满足矿井的需要了，目前防水闸门标准设计只有平板式和薄壳式两种，其中平板式规格为1.7×2.3m，适用静水压1.0～1.6MPa；薄壳式规格为1.7×2.3m和2.0×2.3m两种，适用静水压1.6～8.0MPa。平板式防水闸门由于承受的静水压力较小，目前在矿井井下应用的较少，而薄壳式虽然应用的较多，但规格尺寸较小，不适合大断面的巷道使用，已无法满足大型设备的运输和矿井通风要求，而防水闸门外形尺寸受强度和提升、运输条件限制则不可能无限增大，超过2.7m宽则一般的矿井将无法提升和运输，且防水闸门外形尺寸不断增大其强度将会大大降低，难以抵抗较大的奥灰水水头压力，而目前矿井井下大巷和上下山的宽度一般都在4.0m及以上，普遍采用双轨运行和大型钢绳芯胶带输送机，特别是大型钢绳芯胶带输送机在井下运输巷道的普遍应用，以往那种靠剪断胶带才能关闭防水闸门的方式已经无法实现，也不符合《煤矿安全规程》每年要进行2次关闭试验的要求，因而给防水闸门的应用造成了较大的困难，使矿井的安全生产受到较大威胁。

发明内容

本发明为了解决现有防水闸门不能满足矿井的需要的问题，提供了一种矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门。

本发明采用如下的技术方案实现：

矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门，包括门框、门扇，门框包括上下门框以及左右门框，其特征在于所述的上、下门框为同形的圆弧拱形，门扇包括上门扇和下门扇，上、下门扇通过连接螺栓I连接，上、下门扇的横截面形状也为圆弧拱形，上、下门扇的弧度与上、下门框的弧度一致，上门扇顶部与上门框铰接，上门扇连接开关门液压千斤顶的前端，开关门液压千斤顶的后端相对上门框固定。

上、下门扇上分别设置吊环。左、右门框的横截面形状为梯形。

开关门液压千斤顶的前端通过开关门千斤顶前支架连接在上门扇上，开关门液压千斤顶的后端通过开关门千斤顶后支架连接在上门框上。

本发明用于胶带运输巷和轨道巷时，下门扇和下门框上开有预留槽。

本发明具有如下有益效果：

1、适用范围广：本发明该防水闸门由于采用圆弧拱形结构，将力分布到门的左右两侧，门的上下两端受力很小，可在门的下端留设胶带槽和轨道槽，对胶带运输巷而言，只需将活动胶带架拆除，放松拉紧装置，就可关闭防水闸门；对轨道巷而言，不需拆除轨道就可关闭防水闸门，这样不需剪断胶带和拆除轨道就可以进行关闭试验，满足了《规程》关于防水闸门每年要进行2次关闭试验的要求。因此，本发明可适用于各类井下巷道。

2、承载力大：本发明由于采用圆弧拱形结构，使整个门扇受的是挤压力，弯矩近视为零，因此门扇的承载力比平板式和薄壳式都要大。

3、门的面积大，可满足断面大的巷道使用要求：本发明可调整门扇钢板和筋板的厚度及圆弧半径使门扇跨度增大，并可根据运输与提升巷道的能力进行分体，运输与提升巷道断面小时，门扇还可分为多体，因此，可满足断面大的巷道使用要求，这样就弥补了薄壳式防水闸门虽然承载力较大，但不能分体，即使能制作较大的防水闸门，也无法运输与提升的缺点。

4、加工制作工艺简单、加工费用低：以往使用的薄壳式防水闸门为一乌龟壳形状，薄壳需整体压制而成，这样每种规格的防水闸门都需要事先做好一套模具，小模具每套价格一百多万元，大模具则更贵。而圆弧拱形防水闸门门扇弧形板是采用卷板机加工的，只需调整门扇圆弧的半径和钢板厚度，一台设备即可完成各种规格门扇弧形板的成形工作，一台卷板机的价格仅为三十万元左右，因此，加工成本可大大降低。同时，由于圆弧拱形防水闸门结构简单，又可以分体，采用焊接加工时可采用分体同时加工，可提高加工效率，节省工时和工时费。此外，由于结构简单，且可分体，单件尺寸较小，也可采用铸造工艺完成加工任务。

附图说明

图1为本发明门扇的结构示意图

图2为图1的A-A剖面图

图3为图1的B-B剖面图

图4为图1的C-C剖面图

图5为本发明门框的结构示意图

图6为图5的A-A剖面图

图7为图5的B-B剖面图

图8为本发明的安装结构示意图

图9为图8的A-A剖面图

图10为图8的B-B剖面图

图11为本发明用于胶带运输巷时预留槽位置图

图12为本发明用于轨道运输巷时预留槽位置图

图中：1.1-门扇圆弧形门板，1.2-拱形大连接板，1.3-拱形小连接板，1.4-圆弧形横筋板，1.5-竖向直筋板，1.6-左右门檐板，1.7-三角形筋板，1.8-圆弧形门檐板，1.9-圆弧形平门檐板；

2.1-顶支撑板，2.2-中支撑板，2.3-底支撑板，2.4-筋板，2.5-圆钢，2.6-圆弧拱形门框板，2.7-拱形筋板，2.8-三角形筋板，2.9-门框连接筋板，2.10-连接螺栓II，2.11-梯形筋板，2.12-平面门框板；

3-上门扇，4-下门扇，5-吊环，6-开关门千斤顶前支架，7-连接螺栓I，8-橡胶垫，9-门轴板I，10-门轴板II，11-开关门千斤顶后支架，12-防水闸门硐室，13-推移液压千斤顶，14-角钢托架，15-工字钢，16-门枢，17-门框胶带槽，18-开关门液压千斤顶，19-胶带槽及胶带，20-轨道槽，21-上门框，22-下门框，23-左门框，24-右门框；

a-门扇关闭前工字钢位置，b-门扇关闭后工字钢位置。

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

一、本发明的结构形式。

本发明由一个中间用两排连接螺栓I 7连接在一起的圆弧拱形可分体门扇(上门扇3、下门扇4)和可分体门框(上门框21、下门框22、左门框23、右门框24)组成，详见图1、2、3、4和图5、6、7。

1、可分体式门扇(详见图1、2、3、4)

可分体式门扇由一个上门扇3、一个下门扇4、两个门轴板I9、八个吊环5、一个开关门千斤顶前支架6组成，上下门扇用连接螺栓I7连接。上下门扇采用对称布置，结构及尺寸相同，由门扇圆弧形门板1.1、拱形大连接板1.2、拱形小连接板1.3、圆弧形横筋板1.4、竖向直筋板1.5、左右门檐板1.6、三角形筋板1.7、圆弧形门檐板1.8、圆弧形平门檐板1.9焊接而成；两个门轴板I 9焊接在上门扇3的顶端(两个门轴板II10焊接在门框上)，由带轴孔的门轴板和筋板组成，并直接焊接在上门扇3上；吊环5分别焊接在上下门扇的四个角上，吊环5采用圆钢制作；开关门千斤顶前支架6由两块带轴孔的支撑板和两块筋板组成，用作连接开关门液压千斤顶18的前端，开关门千斤顶前支架6直接焊接在门扇圆弧形门板1.1和圆弧形横筋板1.4上。

当该门用于胶带运输巷和轨道巷时，门扇下方要留设与胶带槽和轨道中心线一致的梯形槽和U形槽(详见图11和图12)，槽的尺寸要与胶带及轨道的规格尺寸匹配。

2、可分体式门框(详见图4、5、6)

可分体式门框是由两侧为梯形结构焊接而成的左右门框23、24和上下为圆弧拱形的上下门框21、22组合而成的，在靠近两侧门框处焊接有门框连接筋板2.9，将左右门框和上下门框连接在一起，并在上门框的两端焊接有门轴板II10，中间焊接有开关门千斤顶后支架11。从正面看整个门框为一矩形结构，投影看为一圆弧拱形结构。

整个门框由顶支撑板2.1、中支撑板2.2、底支撑板2.3、筋板2.4、圆钢2.5、圆弧拱形门框板2.6、拱形筋板2.7、三角形筋板2.8、门框连接筋板2.9、连接螺栓II2.10、梯形筋板2.11、平面门框板2.12组成；门轴板II10为一刀把形，直接焊接在上门框21上，门轴板II10上端顺向焊接两块加长钢板，并在加长钢板的末端垂直焊接一块横向钢板，以增加预埋强度；开关门千斤顶后支架11由两个带轴孔的两块支撑板和两块筋板组成，用作连接开门液压千斤顶18的后端，开门千斤顶后支架11的前端直接焊接在门框拱形筋板上，后端用预埋螺栓固定。

当该门用于胶带运输巷和轨道巷时，门框下方要留设与胶带槽和轨道中心线及宽度一致的矩形槽和U形槽(详见图11和图12)，槽的尺寸要与胶带及轨道的规格尺寸匹配。

二、本发明的安装及开启关闭方式

1、安装方式(详见图8、9、10)

本发明的安装比较简单，首先将门框在现场用连接螺栓连接好，整体浇注在防水闸门硐室的混凝土墙体上，等混凝土墙体凝固后，再将来水方向一侧的角钢托架14和推移液压千斤顶13的支架用锚杆固定在墙体上，并将推移液压千斤顶13与工字钢15连接在一起，然后将上下门扇用螺栓连接在一起，并用钢销与门轴板和关开门液压千斤顶连接，整个安装工作完成。

2、开启和关闭方式(详见图8、9)

本发明的开启是通过设在门框顶部的液压千斤顶完成开启和关闭动作，开启时由关开门液压千斤顶将门扇顶到略高于工字钢横梁后，开动推移液压千斤顶，将工字钢横梁推移至门扇下方，然后慢慢回收关开门液压千斤顶，使门扇平落在工字钢横梁上，开启动作完成。关闭门时先由关开门液压千斤顶将门扇略微顶起，然后回收推移液压千斤顶，回收关开门液压千斤顶至原位，即可将门关闭。

Claims (5)

1、一种矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门，包括门框、门扇，门框包括上下门框以及左右门框，其特征在于所述的上、下门框(21、22)为同形的圆弧拱形，门扇包括上门扇(3)和下门扇(4)，上、下门扇(3、4)通过连接螺栓I(7)连接，上、下门扇(3、4)的横截面形状也为圆弧拱形，上、下门扇(3、4)的弧度与上、下门框(21、22)的弧度一致，上门扇(3)顶部与上门框(21)铰接，上门扇(3)连接开关门液压千斤顶(18)的前端，开关门液压千斤顶(18)的后端相对上门框(21)固定。

2、根据权利要求1所述的矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门，其特征在于上、下门扇(3、4)上分别设置吊环(5)。

3、根据权利要求1所述的矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门，其特征在于左、右门框(23、24)的横截面形状为梯形。

4、根据权利要求1所述的矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门，其特征在于开关门液压千斤顶(18)的前端通过开关门千斤顶前支架(6)连接在上门扇(3)上，开关门液压千斤顶(18)的后端通过开关门千斤顶后支架(11)连接在上门框(22)上。

5、根据权利要求1所述的矿井井下圆弧拱形可分体上翻式防水闸门，其特征在于下门扇(1)和下门框(22)上开有预留槽。

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