矿用防火栅栏门的设计形状是怎样的 为什么

矿用防火栅栏门的设计形状通常为半圆拱形（或称“拱形”），即由下部竖直的矩形门扇与上部标准的半圆形门扇共同构成，整体与矿井巷道的主体支护形状（如锚喷、砌碹或U型钢支架形成的拱形断面）完全吻合。

设计形状详解

1. 主体形状：采用与巷道断面一致的半圆拱形轮廓。门框为坚固的钢制结构，门扇由钢板与高强度栅栏组合而成。

2. 结构组合：下部为平板栅栏门，上部为拱形密封门。通常情况下，栅栏部分保持常开，允许风流正常通过，满足日常通风需求；一旦发生火灾，可快速关闭上部及周边的密封门板，形成全封闭隔离。

3. 双门设计：重要地点会设置两道相互联锁的防火栅栏门，构成缓冲区域，增强密封可靠性。

采用此形状的主要原因

1. 匹配巷道力学结构（核心原因）：

   • 矿井巷道为承受周围岩层压力，普遍采用拱形支护。拱形结构能将压力均匀传递至两帮和底板，稳定性极佳。

   • 防火门作为巷道的永久性安全设施，其拱形设计能与巷道轮廓无缝贴合，安装牢固，不会破坏原有支护的力学平衡，并能有效承受爆炸冲击波或顶板来压时的载荷。

2. 优化承压与密封性能：

   • 从力学角度，拱形结构在承受外部均匀压力（如爆炸冲击波）时，内力以压应力为主，能更好地发挥材料抗压强度，比矩形结构更不易变形。

   • 在关闭密封时，拱形门扇与门框的接触面可以均匀压紧密封垫（如橡胶板），确保在高压下仍能维持良好气密性，隔绝烟雾和有毒气体。

3. 实现功能集成：

   • 下部栅栏：便于日常通风、行人及观测，保持通道功能。

   • 上部拱形密封门：紧急时快速封闭，切断氧气供给，控制火势蔓延。拱形设计为上部提供了最大的封闭空间，且便于安装闭锁和液压快速关闭装置。

4. 保障安全与应急通行：

   • 拱形门洞有效净断面大，在紧急情况下更利于人员快速通过和撤离。

   • 坚固的拱形框架能抵御火灾导致的局部冒落，为人员提供相对安全的通道。

总结而言，矿用防火栅栏门的半圆拱形设计，绝非随意选择，而是工程力学、巷道支护原理与矿井防灭火实战需求深度结合的必然结果。它首要确保了与巷道主体的结构性统一与稳定，在此基础上，完美兼顾了“日常通风”与“应急密闭”的双重功能，是矿井防灾体系中一道坚实而智能的安全防线。