煤与瓦斯突出作为煤矿井下一种极具破坏性的自然灾害，一直是矿井安全生产的重大隐患。随着我国煤矿开采深度的逐渐增加，煤与瓦斯突出的发生率也越来越高。

在煤与瓦斯突出矿井开采过程中，除了采取必要的防突技术措施外，还要采取必要的防突安全措施。根据《防治煤与瓦斯突出规定》第103条内容：在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧，必须设置至少2道牢固可靠的反向风门，风门之间的距离不得小于4m。实践表明，设置反向风门可以有效起到防突作用，是井下有效的安全措施之一

2、反向防突风门的破坏情况

根据我国以往的煤与瓦斯突出破坏情况，查阅相关资料进行分析和研究，在发生煤与瓦斯突出时，井下的矿压现象主要为：

(l)每秒钟从煤壁或工作面抛人到巷道内的煤块或者岩石的重量大约为10一巧t；

（2）被抛出的煤（岩）块的速度约为10一40m/s，平均为巧m/s；（3）突出过程中，剧烈的震动引起强烈的冲击波，压力波峰面的速度可达到500m /s，平均为300m /s。

综合以上现象我们可知，当发生煤与瓦斯突出时，剧烈的震动引起强烈的冲击波是破坏性最强的因素。由于冲击波的速度非常快，最先到达反向风门，强大压力波峰面使得反向风门持续承受 0 · 2一1.0MPa的作用力。如果风门的强度较低，那么将会被冲击波

 

破坏甚至摧毁，从而引起瓦斯逆流，进而产生瓦斯爆炸等更具破坏性的灾害事故。

3、反向防突风门强度设计

根据前面的分析，假设冲击波压力波峰面的速度为5 /s，根据公式：

0J96r

疒+ M 2一1

其中r表示空气的比热值，M表示冲击波速度与空气中音速的比值，在音速为340m/s的情况下冲击波作用在风门上的压力大小为0 · 133MPao

反向防突风门设计中需要考虑的关键问题是运输系统如何穿越风门和解决风门漏风。由于反向防突风门设置在工作面进风流与回风流交汇处，考虑风门形式为常开，如果在工作面突出点、风流回路以及反向风门之间设置一定的夹角，那么冲击波作用在门上的压力会随着角度的增大而较小。当夹角为90。时，冲击波的作用力达到最小。

为了增大风门的抗压强度，可以把风门没计成圆拱薄壳型结构，但如此会使得防突风门与门框的振动周期接近。考虑动压载荷系数和安全系数，那么反向防突风门的等效静载将达到0 · 6MPa。

4、反向防突风门施工方案设计

反向防突风门主要包括自动控风装置、防逆流装置、墙内箱体以及挡风板等设施，此外还包括警报器、千斤顶、传感器以及磁控解锁开关等基本构件。为了解决运输系统穿越防突风门的问题，将风门箱体设置为立方体，直接镶人风门内，带式输送机从中而过。但此时必须在第2道防突墙体下设置防逆流装置。

 

该装置不仅可以起到防逆流的作用，还可以实现自动控风，从而解决反向防突风门漏风的问题。其中，侧挡板与盖板将装置封闭成通道，带式输送机安置在通道内部，同时，为了不影响运输，在正

常情况下将防逆流挡板设置在通道最上方。如果发生煤与瓦斯突出，磁控解锁开关将执行闭锁动作，从而断开电源。同时，气缸将自动打开，使得防逆流挡板落下，将通道封闭，从而阻止逆流的煤〈岩）块、煤粉以及瓦斯通过防突风门进人新鲜风流中。

5、结语

煤与瓦斯突出严重制约着煤矿的安全生产。实践表明，反向防突风门性能可靠，可以有效的抵挡突出过程中产生的强大冲击波，并且可以有效防止高浓度瓦斯进人新鲜风流，避免造成人员瓦斯中毒或者瓦斯保证的危险，可以作为煤与瓦斯突出矿井重要的安全防护措施。在井下工作中需要注意对反向防突风门的定期检修，保证其安全可靠。此外还需要经常检查回风系统是否畅通无阻，只有保证通风系统正常，才能确保瓦斯浓度不超限。