CN206845225U - 煤矿井下防火密闭墙 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤矿井下防火密闭墙，其包括第一墙体、第二墙体和第三墙体，井下巷道内壁的周向上分别设置有第一掏槽、第二掏槽和第三掏槽，第一掏槽与第二掏槽相邻，第二掏槽与第三掏槽相距预定距离；第一墙体位于第一掏槽，第二墙体位于第二掏槽，第三墙体位于第三掏槽，第二墙体与第三墙体之间为充填层，第一墙体和第三墙体为为红砖墙体，第二墙体为混凝土骨墙。利用本实用新型实施例可避免采空区的气体渗透到行人巷道。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿防火，具体涉及一种煤矿井下防火密闭墙。
背景技术
煤矿井下防火密闭墙是指与采空区相连，用来消除漏风通道或减少漏风压差的墙体。煤矿井下防火密闭墙的作用是，一方面，限制或者阻止空气流入和渗透到煤体，减少氧气与具有自燃性煤体的接触，防止引起采空区自燃；另一方面，阻止采空区内有毒有害气体泄入到行人巷道内，造成人员伤害。
目前，国内外煤矿井下防火密闭墙的结构多种多样。传统的防火密闭墙，由于墙体与煤帮之间存在缝隙，或者由于矿压作用墙体自身产生裂隙，导致采空区有毒有害气体通过缝隙渗流到大巷，对工作人员生命安全造成威胁。目前，采用的由各种稀有高分子材料构筑的防火密闭墙不仅高分子材料的使用量大，造价成本极高，而且对井下水体污染比较大。同时，工作人员接触高分子材料也存在一定程度的危害。
发明内容
有鉴于此，本实用新型提出一种煤矿井下防火密闭墙，墙体与煤帮之间无缝隙，可避免采空区气体流到行人巷道。
本实用新型提出一种煤矿井下防火密闭墙，其中，包括：第一墙体、第二墙体和第三墙体，井下巷道内壁的周向上分别设置有第一掏槽、第二掏槽和第三掏槽，第一掏槽与第二掏槽相邻，第二掏槽与第三掏槽相距预定距离；第一墙体位于第一掏槽，第二墙体位于第二掏槽，第三墙体位于第三掏槽，第二墙体与第三墙体之间为充填层；其中，第一墙体与第三墙体为红砖墙体，第二墙体为混凝土骨墙。
优选地，其中，当巷道断面面积S≤15m2时，第一墙体的宽度D1≥500mm，第三墙体的宽度D2≥750mm；当巷道断面面积S＞15m2时，第一墙体的宽度D1≥750mm，第三墙体的宽度D2≥1000mm。
优选地，还包括固力夹网，固力夹网设置在第二墙体内部；固力夹网包括混凝土钢筋骨架和钢筋网片，混凝土钢筋骨架由多根钢筋与多根锚杆连接形成，钢筋网片安装在混凝土钢筋骨架上。
优选地，其中，所述多根锚杆沿第二掏槽的周向设置，相邻锚杆的间距为1±0.1m，锚杆外露于第二掏槽的长度为500±10mm。
优选地，其中，第一掏槽、第二掏槽和第三掏槽均包括底槽、帮槽和顶槽；其中，底槽的深度为200±10mm，帮槽的深度为500±10mm，顶槽的深度300±10mm。
优选地，还包括观测管，观测管位于巷道顶板下方，观测管贯穿第一墙体、第二墙体、充填层和第三墙体，观测管用于观测采空区内外压差、采空区内气温和对采空区气体取样。
优选地，还包括措施管，其贯穿第一墙体、第二墙体、充填层和第三墙体，所述措施管用于向采空区内注浆，措施管位于观测管上方。
优选地，还包括反水管，反水管位于观测管下方，反水管贯穿第一墙体、第二墙体、充填层和第三墙体；反水管外露于第三墙体的端部结构呈U型，反水管用于观测水温及采空区排水，并采用U型管进行水封。
优选地，其中，第一掏槽、第二掏槽与第三掏槽平行设置。
本实用新型提供的煤矿井下防火密闭墙通过在巷道内壁上设置第一掏槽、第二掏槽和第三掏槽，将第一墙体、第二墙体、第三墙体分别设置在三个掏槽内，可使墙体与巷道内壁之间无缝隙；而且墙体由红机砖或混凝土构成，强度高，不会由于矿压的作用导致墙体自身产生裂隙，可避免采空区的气体通过墙体与巷道之间缝隙或者墙体本身裂隙渗透到行人巷道，为安全生产提供保证。该防火密闭墙只选取极少量的特殊材料，不仅成本低廉，还可避免井下水体遭受污染，避免大量接触高分子材料对工作人员的身体造成危害。
附图说明
图1是本实用新型实施例的煤矿井下防火密闭墙的侧视图。
图2是本实用新型实施例的掏槽的剖面图。
图3是本实用新型实施例的固力夹网的结构示意图。
图4是本实用新型实施例的煤矿井下防火密闭墙的主视图。
具体实施方式
以下结合附图以及具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细描述。
图1示出了本实用新型实施例的防火密闭墙的侧视图，其包括第一墙体1、第二墙体2和第三墙体3，井下巷道内壁的周向上分别设置有第一掏槽、第二掏槽和第三掏槽，第一掏槽与第二掏槽相邻，第三掏槽与第二掏槽相距预定距离，第一墙体1位于第一掏槽，第二墙体2位于第二掏槽，第三墙体3位于第三掏槽，第二墙体2与第三墙体3之间为充填层4。
其中，第一墙体1、第三墙体3均为红机砖墙，第二墙体2为混凝土骨墙。第一墙体1与第二墙体2相邻。在本实用新型的实施例中，第一墙体1为红机砖掩护墙，第三墙体3为红机砖保护墙。
在本实用新型的实施例中，当巷道断面面积S≤15m2时，第一墙体1的宽度D1≥500mm，第三墙体3的宽度D2≥750mm。当巷道断面面积S＞15m2时，第一墙体1的宽度D1≥750mm，第三墙体3的宽度D2≥1000mm。
在本实用新型的实施例中，第一掏槽、第二掏槽与第三掏槽平行设置，每一个掏槽均包括底槽、帮槽和顶槽(如图2所示)，底槽位于巷道的底板上，帮槽位于巷道的侧壁上，顶槽位于巷道的顶板上。在本实施例中，底槽深度为200±10mm，帮槽深度为500±10mm，顶槽深度为300±10mm。第一掏槽的宽度与第一墙体1宽度适配，第二掏槽宽度与第二墙体2的宽度适配，第三掏槽与第三墙体3的宽度适配，使墙体能够固定在掏槽中。
在本实用新型的实施例中，为了加固墙体，本实用新型实施例的防火密闭墙还包括固力夹网5，参考图1，固力夹网5设置在第二墙体2内部。固力夹网5包括混凝土钢筋骨架和钢筋网片，混凝土钢筋骨架由钢筋与锚杆捆绑固定形成，钢筋网片安装在混凝土钢筋骨架上。
在本实用新型的实施例中，参考图3，在第二掏槽的帮槽、顶槽、底槽的槽底中部分别施工一排锚杆13，锚杆13沿第二掏槽的周向分布，相邻锚杆13的间距约为1±0.1m，第二掏槽的四个边角位置上也分别施工有锚杆13。锚杆13露出掏槽约500mm。将钢筋与锚杆13采用铁丝捆绑形成混凝土钢筋骨架。混凝土钢筋骨架上连接钢筋网片。钢筋网片与锚杆搭接，搭接处采用铁丝捆绑固定，形成固力夹网5，固力夹网5安装好后，浇筑混凝土骨墙。
在本实用新型的实施例中，锚杆13采用Φ18×2000mm螺纹钢；钢筋采用Φ18mm的螺纹钢筋；钢筋网片的直径约为6.5mm、大小为200×200mm；钢筋网片与锚杆的搭接长度约为200mm。
进一步地，如图1和图4所示，在防火密闭墙中设置有观测管11。观测管11贯穿第一墙体1、第二墙体2、充填层4和第三墙体3，其弯曲部外露于第三墙体3，用于观测采空区内外压差、气温以及对采空区内气体进行取样。观测管11的直径不小于25mm。观测管11位于防火密闭墙的2/3高度以上的范围内。观测管11伸出第三墙体3外部的长度约为0.4m，观测管11管口安装有阀门，以黄油封堵。
进一步地，该防火密闭墙还包括措施管10，措施管10贯穿第一墙体1、第二墙体2、充填层4和第三墙体3，外露于第三墙体3的长度约为0.4m。措施管10管口安装有阀门，用黄油封堵。措施管10用于当采空区发生自然等情况时，对采空区采取措施，例如注浆、二氧化碳、三相泡沫等防灭火材料。措施管10直径不小于100mm。措施管10位于观测管11上方。措施管10设置在巷道顶板下方约300mm处。
进一步地，该防火密闭墙还包括反水管12，反水管12贯穿第一墙体1、第二墙体2、充填层4和第三墙体3，外露于第三墙体3的长度约为0.8m。反水管12外露于第三墙体3的端部结构呈U型。反水管12用于观测水温及排水，并通过U型管实现水封。反水管12直径不小于100mm。设置在巷道底板上方约300mm处。
本实用新型实施例还提供了上述煤矿井下防火密闭墙的构筑方法，其包括以下步骤：
S110，在巷道内壁周向上挖设三个掏槽，分别为第一掏槽、第二掏槽和第三掏槽。
第一掏槽和第二掏槽可以合并为一个掏槽。每个掏槽的槽底和槽帮均需要挖至煤岩层，即挖到煤岩，以防止掏槽变形与墙体出现裂隙。在挖设每个掏槽之前要将巷道内的导电体(金属网、水管、电缆等)断开或拆除，防止杂散电流导入封闭巷道内。
S120，根据巷道断面设置红机砖保护墙和红机砖掩护墙的厚度，在第一掏槽、第三掏槽内分别堆砌红机砖掩护墙和红机砖保护墙。
红机砖掩护墙及红机砖保护墙选用合格红机砖。施工时，干砖要浸湿；堆砌时，相邻竖缝要错开，横缝水平，排列整齐；砂浆饱满，灰缝均匀一致，不大于10mm；墙心逐层用砂浆填实，槽口与接顶严实。红机砖掩护墙及红机砖保护墙的墙体须抹面和抹裙边，打光压实，无裂缝、重缝和空缝，抹面厚度不小于2cm，裙边宽度不小于0.2m。
S130，在第二掏槽内浇筑混凝土骨墙。
混凝土骨墙构筑使用的是标号不小于C30的混凝土。浇筑混凝土骨墙时，要用振动棒将墙体捣实，不得留有空心和砂眼，整个墙体一次性灌注完毕，并留有不小于0.2m宽度的裙边，以保证墙体的坚固性，严密性。
S140，将第一充填材料填充至混凝土骨墙与红机砖保护墙之间的充填层4。
在本实施例中，第一充填材料是黄土与生石灰的混合物。黄土与生石灰的混合比例为9:1。边堆砌红机砖保护墙，边填充充填层4。通过逐层夯实，充填至巷道顶板。
S150，红机砖保护墙堆砌完成后，将极少量的第二充填材料9(第二充填材料选用特殊材料，如万充脂等高分子材料)通过注管注入充填层4中，将充填层4内第一充填材料与巷道顶板之间的剩余空隙全部充满。
红机砖保护墙施工完毕后，对红机砖保护墙及距离红机砖保护墙预定距离(如6m)内巷道的顶板、底板、侧壁进行喷浆，喷浆厚度约为0.05m。红机砖保护墙与第三掏槽接触处要喷满浆液，即喷至与巷道齐平后再喷0.05m，以实现更好地密封效果。再将观测管11、措施管10、反水管12安装在预定位置，完成防火密闭墙的设置。
以上，结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本实用新型的思想。本领域技术人员在本实用新型具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本实用新型保护范围之内。
Claims (9)
1.一种煤矿井下防火密闭墙，其特征在于，包括：第一墙体、第二墙体和第三墙体，井下巷道内壁的周向上分别设置有第一掏槽、第二掏槽和第三掏槽，第一掏槽与第二掏槽相邻，第二掏槽与第三掏槽相距预定距离；第一墙体位于第一掏槽，第二墙体位于第二掏槽，第三墙体位于第三掏槽，第二墙体与第三墙体之间为充填层；其中，第一墙体与第三墙体为红砖墙体，第二墙体为混凝土骨墙。
2.如权利要求1所述的煤矿井下防火密闭墙，其特征在于，其中，当巷道断面面积S≤15m2时，第一墙体的宽度D1≥500mm，第三墙体的宽度D2≥750mm；当巷道断面面积S＞15m2时，第一墙体的宽度D1≥750mm，第三墙体的宽度D2≥1000mm。
3.如权利要求1所述的煤矿井下防火密闭墙，其特征在于，还包括固力夹网，固力夹网设置在第二墙体内部；固力夹网包括混凝土钢筋骨架和钢筋网片，混凝土钢筋骨架由多根钢筋与多根锚杆连接形成，钢筋网片安装在混凝土钢筋骨架上。
4.如权利要求3所述的煤矿井下防火密闭墙，其特征在于，其中，所述多根锚杆沿第二掏槽的周向设置，相邻锚杆的间距为1±0.1m，锚杆外露于第二掏槽的长度为500±10mm。
5.如权利要求1-4中任一项所述的煤矿井下防火密闭墙，其特征在于，其中，第一掏槽、第二掏槽和第三掏槽均包括底槽、帮槽和顶槽；其中，底槽的深度为200±10mm，帮槽的深度为500±10mm，顶槽的深度300±10mm。
6.如权利要求1-4中任一项所述的煤矿井下防火密闭墙，其特征在于，还包括观测管，观测管位于巷道顶板下方，观测管贯穿第一墙体、第二墙体、充填层和第三墙体，观测管用于观测采空区内外压差、采空区内气温和对采空区气体取样。
7.如权利要求1-4中任一项所述的煤矿井下防火密闭墙，其特征在于，还包括措施管，其贯穿第一墙体、第二墙体、充填层和第三墙体，所述措施管用于向采空区内注浆，措施管位于观测管上方。
8.如权利要求1-4中任一项所述的煤矿井下防火密闭墙，其特征在于，还包括反水管，反水管位于观测管下方，反水管贯穿第一墙体、第二墙体、充填层和第三墙体；反水管外露于第三墙体的端部结构呈U型，反水管用于观测水温及采空区排水，并采用U型管进行水封。
9.如权利要求1-4中任一项所述的煤矿井下防火密闭墙，其特征在于，其中，第一掏槽、第二掏槽与第三掏槽平行设置。
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