一种煤矿井下风门风窗抗变形系统及安装方法技术方案

本发明专利技术涉及一种煤矿井下风门风窗抗变形系统及安装方法，包括顶部钢梁、软质填充材料、风窗、门框悬吊及抗变形装置、抗变形箱体装置、密封系统、黄沙和风门门框；顶部钢梁主要承担巷道顶部的变形及应力，并支撑上方的墙体；顶部钢梁左右两侧软质填充材料能够防止钢梁受到巷道左右两帮的挤压发生变形；门框悬吊及抗变形装置用于吊挂、固定风门门框，并避免风门门框受巷道顶板压力而发生变形；抗变形箱体能够承受巷道两帮的压力及变形，保护两侧风门门框免受力而发生变形；密封系统能够防止风门门框与两侧墙体及门框上钢梁之间的缝隙漏风；底部黄沙能够消除巷道底板变形对下门框的影响。

A kind of anti deformation system and installation method of air door and window in coal mine

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下风门风窗抗变形系统及安装方法
本专利技术涉及一种煤矿井下风门风窗抗变形系统安装方法，尤其涉及煤矿井下易变形巷道的风门风窗的抗变形系统及安装方法。
技术介绍
煤矿井下通风是保障煤矿安全生产的基础，井下风门风窗是通风系统中最为基础、最为关键的通风设施。井下风门风窗受井下采掘活动、矿山压力的影响，其门框或窗框经常被压坏变形，导致风门无法正常开启，风窗无法进行风量调节，从而需要经常对风门风窗安装位置附近的巷道进行翻修维护以保障风门风窗的正常使用，有时还需要更换风门风窗，这样极大的增加了矿井人员和费用投入。目前，尚无一种能有效抵抗煤矿井下巷道变形的风门风窗的系统及安装方法。基于此本专利技术提供一种煤矿井下风门风窗的抗变形系统及安装方法。
技术实现思路
针对当前煤矿井下风门风窗经常被压坏变形，导师风门无法正常开启，风窗无法进行风量调节的问题，本专利技术提供一种煤矿井下风门风窗抗变形系统及安装方法，有效的降低井下巷道返修频率、保护风门风窗。一种煤矿井下风门风窗抗变形系统，所述抗变形系统包括顶部钢梁、软质填充材料、风窗、门框悬吊及抗变形装置、抗变形箱体装置、密封系统、黄沙和风门门框，所述顶部钢梁设置在风窗顶部，门框悬吊及抗变形装置设置在风窗与风门门框之间，所述抗变形箱体装置设置在风门门框左右两侧的墙体内，顶部钢梁两侧和门框悬吊及抗变形装置两侧设置软质填充材料，密封系统设置在风窗左右两侧及上部缝隙和风门门框的左右两侧及上方缝隙，所述风门框架的底框埋设于黄沙中。进一步地，所述门框悬吊及抗变形装置包括门框上钢梁、钢梁上吊件、钢丝绳和紧绳器，所述门框上钢梁布置在风门门框上方共八道，迎风侧设置两道，背风侧设置六道，所述钢梁上吊件卡到砌筑墙体迎风侧的两道门框上钢梁上，所述钢梁上吊件上设置凹槽面吊环，所述风门门框上部设置上吊环，所述钢丝绳依次顺序穿过钢梁上吊件的凹槽面吊环和风门门框的上吊环，所述紧绳器设置在门钢梁上吊件上且与钢丝绳端部连接，所述紧绳器具有反向紧锁装置。进一步地，所述密封系统包括软质发泡材料和伸缩缝密封条，所述风窗左右两侧和上部的缝隙设置软质发泡材料，所述风门门框左右两侧和上部设置伸缩缝密封条。进一步地，所述抗变形箱体装置为一面开口的长方体组合嵌套焊接件，开口侧朝向风门门框，对称布置在风门门框左右两侧的墙体内。进一步地，所述风门门框包括上框、边框、底框、上耳件、侧耳件和门框上吊环，所述上耳件位于设置在迎风侧与背风侧的相邻的两道门框上钢梁之间，所述侧耳件嵌套于所述抗变形箱体装置中。一种煤矿井下风门风窗框变形系统的安装方法，其特征在于：具体安装步骤如下：(a)组装风门门框，然后将风门门框放到一旁备用；(b)在风门安装位置的巷道底板上，在巷道径向方向上挖掘出一个长度比风门门框宽40cm,宽度为50cm,深为50cm的矩形坑，随后向矩形坑内填充厚度为35cm的干燥黄沙，将黄沙铺平后将风门门框立于黄沙上，在巷道两帮使用木材、锚杆和铁丝将风门门框调平固定，然后用黄沙将矩形坑填平；(c)在风门门框左右两侧砌筑墙体，所述墙体总厚度为100cm,迎风侧的墙体厚度为26.5cm，背风侧的墙体厚度为73.5cm，两侧墙体与风门门框间分别留有20cm间隙，墙体砌至距离门框侧耳件6cm的时候，在墙体上放置抗变形箱体装置，使风门门框侧耳件位于抗变形箱体装置内部中间位置，然后继续砌墙至距风门门框上耳件顶部12cm高处；(d)砌筑墙体静置24小时达到一定强度后，将门框上钢梁架设到砌筑墙体之上，在迎风侧架设2道门框上钢梁，背风侧架设6道门框上钢梁，然后用螺栓穿过上钢梁两端预留的固定孔，将门框上钢梁固定在一起；(e)钢梁上吊件卡到砌筑墙体迎风侧两道门框上钢梁上，然后将钢丝绳上下依次穿过钢梁上吊件的吊环和门框上框的吊环，最后将钢丝绳穿过紧绳器，将风门门框吊紧，并将钢丝绳锁死防止其松动导致门框下坠，然后解除固定风门门框的木材、锚杆和铁丝；(f)将风窗通过螺丝固定在门框上钢梁上方，并保证风窗位于巷道中心，将软质发泡材料通过无机胶水粘贴到风窗的左右两侧及顶部，风窗左右两侧及顶部的软质发泡材料厚度为20cm；(g)在门框上钢梁两侧空隙填充软质填充材料，高度与门框上钢梁顶面平齐，随后在风窗左右两侧的软质发泡材料两侧和门框上钢梁及两侧软质填充材料上部继续砌筑墙体，墙体厚度与下部墙体相同，墙体砌筑至与风窗左右两侧的软质发泡材料顶部高度相同；(h)将顶部钢梁铺设到墙体上部，然后将螺栓穿过顶部钢梁两端的预留的固定孔，将顶部钢梁固定在一起，在顶部钢梁两侧空隙填充上软质填充材料，高度与顶部钢梁顶面平齐，并砌筑墙体至巷道顶部；(i)通过螺钉将伸缩缝密封条两边分别固定到风门的边框和两侧对应的墙体上及门上框和门框上钢梁上，保证门框与墙体之间的间隙不会漏风；(j)将配套风门门体安装到门框上，完成抗变形风门风窗的安装。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术提供的煤矿井下风门风窗抗变形系统，巷道顶板发生向下变形时，顶部钢梁发生变形后，顶部钢梁下方的软质发泡材料能够吸收钢梁变形，保护下方的风窗不受巷道顶板压力的影响；(2)当巷道顶板变形继续增加导致门框上钢梁发生弯曲变形时，风窗随门框上钢梁向上或向下整体移动，风窗上部软质发泡材料保护风窗不会发生变形，门框上钢梁通过钢丝绳将应力和变形均匀作用在上门框上，使门框向上或向下移动，避免门框发生变形；(3)当巷道左右两帮向中间发生位移变形时，顶部钢梁和门框上钢梁的左右两侧均布置有软质材料能够吸收左右两帮的变形保护顶部钢梁和门框上钢梁；(4)当风门风窗两侧墙体向中间移动，上部风窗两侧的软质发泡材料保护风窗不发生变形，同时风门门框两侧抗变形箱体装置在墙体的带动下向巷道中间移动，风门门框侧耳件与箱体的嵌套组合部分增加，保护风门门框不发生变形；(5)两侧采用抗变形箱体装置的嵌套结构，即能固定住风门门框防止其前后摆动，承受左右两帮巷道变形，又允许受顶底板应力及变形引起的门框垂直方向的移动；(6)底部采用软质材料填充，能保护风门门框不受底板变形及应力的影响，保持风门风窗结构的稳定。附图说明图1、本专利技术煤矿井下风门风窗抗变形系统正视图；图2、本专利技术煤矿井下风门风窗抗变形系统左视图；图3、图2中A处局部放大图；图4、本专利技术煤矿井下风门风窗抗变形系统中钢梁上吊件的正视图；图5、钢梁上吊件的左视图。图中：1-顶部钢梁，2-软质填充材料，3-风窗，4-门框悬吊及抗变形装置，401-门框上钢梁，402-钢梁上吊件，403-钢丝绳，404-紧绳器，5-抗变形箱体装置，6-密封系统置，601-软质发泡材料，602-伸缩缝胶条，7-黄沙，8-风门门框，801-上框，802-边框、803-底框、804-上耳件、805-侧耳件，806-门框上吊环。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下风门风窗抗变形系统，其特征在于，所述抗变形系统包括顶部钢梁、软质填充材料、风窗、门框悬吊及抗变形装置、抗变形箱体装置、密封系统、黄沙和风门门框，所述顶部钢梁设置在风窗顶部，门框悬吊及抗变形装置设置在风窗与风门门框之间，所述抗变形箱体装置设置在风门门框左右两侧的墙体内，顶部钢梁两侧和门框悬吊及抗变形装置两侧设置软质填充材料，密封系统设置在风窗左右两侧及上部缝隙和风门门框的左右两侧及上方缝隙，所述风门框架的底框埋设于黄沙中。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下风门风窗抗变形系统，其特征在于，所述抗变形系统包括顶部钢梁、软质填充材料、风窗、门框悬吊及抗变形装置、抗变形箱体装置、密封系统、黄沙和风门门框，所述顶部钢梁设置在风窗顶部，门框悬吊及抗变形装置设置在风窗与风门门框之间，所述抗变形箱体装置设置在风门门框左右两侧的墙体内，顶部钢梁两侧和门框悬吊及抗变形装置两侧设置软质填充材料，密封系统设置在风窗左右两侧及上部缝隙和风门门框的左右两侧及上方缝隙，所述风门框架的底框埋设于黄沙中。


2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下风门风窗抗变形系统，其特征在于：所述门框悬吊及抗变形装置包括门框上钢梁、钢梁上吊件、钢丝绳和紧绳器，所述门框上钢梁布置在风门门框上方共八道，迎风侧设置两道，背风侧设置六道，所述钢梁上吊件卡到迎风侧的两道门框上钢梁上，所述钢梁上吊件上设置凹槽面吊环，所述风门门框上部设置上吊环，所述钢丝绳上下依次顺序穿过钢梁上吊件的凹槽面吊环和风门门框的上吊环，所述紧绳器设置在门钢梁上吊件上且与钢丝绳端部连接，所述紧绳器具有反向紧锁装置。


3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下风门风窗抗变形系统，其特征在于，所述密封系统包括软质发泡材料和伸缩缝密封条，所述风窗左右两侧和上部的缝隙设置软质发泡材料，所述风门门框左右两侧和上部设置伸缩缝密封条。


4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下风门风窗抗变形系统，其特征在于，所述抗变形箱体装置为一面开口的长方体组合嵌套焊接件，开口侧朝向风门门框，对称布置在风门门框左右两侧的墙体内。


5.根据权利要求3所述的一种煤矿井下风门风窗抗变形系统，其特征在于，所述风门门框包括上框、边框、底框、上耳件、侧耳件和门框上吊环，所述上耳件位于设置在迎风侧与背风侧相邻的两道门框上钢梁之间，所述侧耳件嵌套于所述抗变形箱体装置中。


6.一种采用权利要求5所述的一种煤矿井下风门风窗框变形系统的安装方法，其特征在于：具体安装步骤如下：
(a)组装风门门框，然后将风门门框放到一旁备用；
(b)在风门安装位置的巷道底板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浪，李伟，桑聪，刘彦青，赵灿，潘多伟，孙晓军，郑义，魏远，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11