煤礦用防水閘門硐室設(shè)置原則、 抗水壓力等級確定及最大嵌入深度、 墻體長度等結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算及驗證方法，并結(jié)合礦井輔助運輸、 通風(fēng)等系統(tǒng)對防水閘門進行選型， 總結(jié)了施工過程技術(shù)難題， 闡述防水閘門使用和維護方法。 文章根據(jù)礦井水文地質(zhì)和圍巖狀態(tài)， 結(jié)合當(dāng)前礦井防水閘門的設(shè)計規(guī)范，總結(jié)了一套符合礦山安全生產(chǎn)理念， 堅固經(jīng)濟的防水閘門設(shè)計方法， 對礦山設(shè)計和生產(chǎn)具有很好的指導(dǎo)意義。
 

煤礦用防水閘門層位的選擇

根 《煤礦安全規(guī)程》、 《煤礦設(shè)計手冊》 規(guī)定， 防水閘門位置選定原則應(yīng)當(dāng)遵循： ①根據(jù)防水隔離工程布局的總體要求而定； ②應(yīng)設(shè)置在堅硬、 穩(wěn)定、 完整致密的巖層中，且應(yīng)盡量設(shè)置在比較堅硬、 致密、 無溶洞裂隙的穩(wěn)定巖層中， 應(yīng)遠避斷層或巖石破碎帶， 一旦發(fā)現(xiàn)圍巖有坍塌或冒落現(xiàn)象時， 必須擴大巷道實際掘進斷面， 重新按照大斷面巷道進行計算[1-3] ； ③防水閘門應(yīng)不受多煤層開采的影響； ④條件允許時盡量設(shè)在小斷面巷道和直線巷道內(nèi)； ⑤充分利用原有巷道斷面， 減少擴刷工程量。 -415m 水平后組石門為穿層大巷， 大部分為巖漿巖中。 巖石較為穩(wěn)定， 圍巖普氏系數(shù) f = 4～6。

煤礦用防水閘門抗水壓力的確定

根據(jù) 《山東省黃河北煤田趙官能源有限責(zé)任公司生產(chǎn)礦井地質(zhì)報告》， 影響礦井下組煤開拓、 開采的主要是徐、奧灰含水層， 其中奧灰水富水性強， 隱伏露頭在井田南部邊界以外， 奧灰含水層的補給區(qū)在南部山區(qū)， 由于地勢高，巖溶水具有很高的靜水壓力， 下游平原區(qū)奧灰含水層埋藏較深， 具有較高的承壓性。

 

煤礦用防水閘門墻體的設(shè)計

防水閘門墻體結(jié)構(gòu)形式， 根據(jù)硐室承受水壓的大小而定， 按照 《煤礦井底車場硐室設(shè)計規(guī)范》， 本次設(shè)計承壓能力 5MPa， 大于 1. 6MPa， 按照規(guī)定選用倒截錐形結(jié)構(gòu)。

 

防水閘門遠程操作及控制

遠程控制防水閘門由機械系統(tǒng)、 液壓系統(tǒng)及電控系統(tǒng)組成。 當(dāng)需要關(guān)閉防水閘門時在地面終端即可及時完成。趙官礦防水閘門， 采用對開式防水閘門， 防水閘門斷面為 3. 5m×2. 5m（寬×高）， 承壓 5. 0MPa， 閘門采取對開式布置。 防水閘門門扇上分別設(shè)絞接機構(gòu)與油缸連接。 PLC 控制柜、 手動操作臺、 液壓站都集中于電、 液控制硐室內(nèi)，電、 液控制硐室設(shè)在閘門硐室背水側(cè)， PLC 控制柜經(jīng)光纖與地面工控機連接[4] 。 操作人員在地面操作既可完成閘門的及時關(guān)閉。 系統(tǒng)設(shè)有遠控及近控兩種操作模式， 平常處于遠控模式， 據(jù)需要可切換到近控模式。 閘門的開啟和關(guān)閉為為順序動作， 在遠程模式下 10min 內(nèi)關(guān)門。

煤礦用防水閘門壓力試驗及日常維護

1）防水閘門出廠前試驗。 防水閘門出廠前必須請具有資質(zhì)的國家正規(guī)試驗機構(gòu)對閘門本體進行實驗室耐壓試驗，試驗合格后方可出廠。 閘門到貨時必須配備產(chǎn)品合格證，檢驗檢測報告等相關(guān)證件。

2）現(xiàn)場打壓試驗。 防水閘門竣工后， 按照設(shè)計要求進行驗收， 本次設(shè)計后組石門防水閘門為新掘進巷道， 必須進行注水耐壓試驗。 水閘門內(nèi)巷道的長度不得大于 15m，試驗的壓力不得低于設(shè)計水壓， 其穩(wěn)壓時間在 24h 以上，試壓時有專門安全措施。

3）防水閘門應(yīng)當(dāng)靈活可靠， 并保證每年進行 2 次關(guān)閉試驗， 其中 1 次在雨季前進行。 關(guān)閉閘門所用的工具和零配件應(yīng)當(dāng)由專人保管， 并在專門地點存放， 任何人不得挪用丟失。

4）防水閘門應(yīng)與生產(chǎn)廠家達成維修和定期檢查協(xié)議，根據(jù)檢查狀態(tài)及時維護保養(yǎng)。 通過墻體管路及閘門防銹涂料脫落及管路密封膠、 門體密封條有損傷時， 應(yīng)及時更換。防水閘門應(yīng)根據(jù)廠家要求配備拉緊裝置， 可在硐室頂板留設(shè)拉進吊環(huán)； 液壓控制系統(tǒng)設(shè)備及通訊設(shè)備需要定期檢查，檢查線路是否老化， 液壓油管及油缸是否損壞。

 

工人流線的主要方向都是垂直方向。 在分離式聯(lián)合建筑（華潘聯(lián)建）中， 任務(wù)交待室和更衣室燈房之間沒有任何通道連接， 而燈房和浴室更衣室上下對應(yīng)， 可見入井工人流線方向較為自由， 出井工人流線主要方向為垂直方向。

前后式的流線存在水平方向， 上下井工人有更多室內(nèi)交通空間進行疏導(dǎo)， 不易造成人群擁堵。 上下式的流線主要為垂直方向， 上下井工人只有較少交通空間進行疏散，容易造成人群擁堵。 分離式的流線較為自由， 任務(wù)交待室和燈房浴室間有充裕室外空間進行聯(lián)系， 人群不易發(fā)生擁堵。