復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置屬于地下礦山排水技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及復(fù)雜大水地下礦山礦井防突水裝置。特點(diǎn)是本裝置由設(shè)防沉淀池、設(shè)防水倉(cāng)、配水巷、設(shè)防水泵房及高揚(yáng)程深井潛水泵、設(shè)防排水管道、鉆孔排水管連接連通，設(shè)于水倉(cāng)聯(lián)巷、穿脈巷、1#運(yùn)輸巷和2#運(yùn)輸巷之間的穩(wěn)定巖層中，由設(shè)于入口聯(lián)巷的2#水溝擋板與所述的排水溝連接、用于深井潛水泵的配電房設(shè)于井上地面上，構(gòu)成獨(dú)立的排水通道。與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，運(yùn)行可靠；井下突發(fā)性大量涌水時(shí)，本裝置排水能力強(qiáng)，能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，及時(shí)、高效地排出井下涌水；井底車(chē)場(chǎng)完全被兩座防水閘門(mén)隔離，井下人員能安全撤離到地表；確保礦山生產(chǎn)及人身安全。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置
技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001]本實(shí)用新型屬于地下礦山排水技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及復(fù)雜大水地下礦山礦井防突水系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
；
[0002]隨著地下采礦業(yè)的快速發(fā)展，礦井開(kāi)采深度越來(lái)越深，規(guī)模越來(lái)越大。礦井開(kāi)拓及采礦過(guò)程中，不可避免地要接近、揭露或波及破壞某些水體或含水層，揭露的地下水必須及時(shí)排出地表，礦井才能安全生產(chǎn)。因此，礦井排水系統(tǒng)是地下礦山基建和生產(chǎn)過(guò)程中最重要的安全環(huán)節(jié)。
[0003]所述的大水礦井是指排水量大于I萬(wàn)m3/d，或最大涌水量大于正常涌水量2倍以上的礦山。現(xiàn)在大水礦井常采用臥式水栗排水裝置，在井下最低的運(yùn)輸水平下設(shè)置排水溝、防水閘門(mén)、水倉(cāng)、水栗房和配電房，利用安裝在水栗房?jī)?nèi)的臥式水栗將匯聚在水倉(cāng)內(nèi)的水通過(guò)沿井壁敷設(shè)的排水管道排出地表。例如，安徽境內(nèi)的羅河鐵礦，坑內(nèi)總涌水量為1.087萬(wàn)m3/d，最大涌水量為6.74萬(wàn)m3/d，水倉(cāng)、水栗房設(shè)在-620m水平，水栗房?jī)?nèi)設(shè)置DDM360-75 X 10型水栗11臺(tái)，正常涌水時(shí)2臺(tái)工作，其余水栗備用檢修，排水管道為直徑426X15的無(wú)縫鋼管3根;張莊鐵礦，坑內(nèi)總涌水量為1.133萬(wàn)m3/d，最大涌水量為2.8353萬(wàn)m3/d，水倉(cāng)、水栗房設(shè)在-480m水平，水栗房?jī)?nèi)設(shè)置KD450-60 X 10型水栗5臺(tái)，正常涌水時(shí)2臺(tái)工作，其余水栗備用檢修，排水管道為直徑377 X 13的無(wú)縫鋼管3根；白象山鐵礦，坑內(nèi)總涌水量為1.6萬(wàn)m3/d，最大涌水量為3.0萬(wàn)m3/d，水倉(cāng)、水栗房設(shè)在-495m水平，水栗房?jī)?nèi)設(shè)置DM500-60/84 X 9型水栗5臺(tái)，正常涌水時(shí)2臺(tái)工作，2臺(tái)備用，I臺(tái)檢修，排水管道為直徑436X18的無(wú)縫鋼管2根。雖然這種排水系統(tǒng)都滿(mǎn)足正常涌水及最大涌水量的排水能力，但是存在明顯缺陷:臥式水栗要設(shè)在基礎(chǔ)上，靈活性差，安裝難度大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)水質(zhì)要求高，運(yùn)行時(shí)間有限，穩(wěn)定性差、檢修頻繁，檢修困難，備件消耗多，成本高，不適用于排除復(fù)雜大水礦井的突發(fā)性涌水;特別是，大水地下礦山水文地質(zhì)條件異常復(fù)雜，裂隙發(fā)育、斷層富水導(dǎo)水性強(qiáng)、溶洞富水，江河池塘等地表水與地下含水層緊密聯(lián)系不斷補(bǔ)給。這些復(fù)雜因素導(dǎo)致每個(gè)礦井的水文地質(zhì)條件具有顯著的差異性、較大的危害性。雖然每個(gè)礦井在基建和采礦過(guò)程中對(duì)地下含水層進(jìn)行大量的探測(cè)、分析和研究，但是，由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性及地下的未知性和不可預(yù)見(jiàn)性，導(dǎo)致突發(fā)性大量涌水，礦井“瞬間”涌出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)的最大涌水量，臥式水栗排水系統(tǒng)能“排”不能“防”，雖然設(shè)有備用水栗，仍無(wú)法及時(shí)排出短時(shí)間內(nèi)突發(fā)性大量涌水，毗鄰臥式水栗房的供配電系統(tǒng)被淹，臥式水栗無(wú)法工作，排水系統(tǒng)癱瘓，礦井被淹，人員無(wú)法及時(shí)安全撤離，嚴(yán)重影響礦山生產(chǎn)，危及人身、財(cái)產(chǎn)安全。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提拱一種復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置，裝置機(jī)構(gòu)穩(wěn)定，操作方便，運(yùn)行可靠，排水能力強(qiáng)能，當(dāng)井下突發(fā)性大量涌水時(shí)，能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，及時(shí)、高效地除井下突發(fā)性涌水，確保證礦山生產(chǎn)及人身安全。
[0005]復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置，包括在井底車(chē)場(chǎng)副井附近的臥式水栗排水裝置，由排水溝、防水閘門(mén)、沉淀池、水倉(cāng)、臥式水栗房、配電房、井筒排水管道構(gòu)成，所述的水倉(cāng)容積，臥式水栗的能力、數(shù)量及排水管道管徑大小、數(shù)量的選擇應(yīng)能滿(mǎn)足在20小時(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)的設(shè)計(jì)最大涌水量，其特點(diǎn)是本裝置由設(shè)防沉淀池、設(shè)防水倉(cāng)、配水巷、設(shè)防水栗房及高揚(yáng)程深井潛水栗、設(shè)防排水管道、鉆孔排水管連接連通，設(shè)于水倉(cāng)聯(lián)巷、穿脈巷、1#運(yùn)輸巷和2#運(yùn)輸巷之間的穩(wěn)定巖層中，由設(shè)于入口聯(lián)巷的2#水溝擋板與所述的排水溝連接，用于深井潛水栗的配電房設(shè)于井上地面上，構(gòu)成獨(dú)立的排水通道;防水閘門(mén)設(shè)置在運(yùn)輸巷內(nèi)，設(shè)防水倉(cāng)與運(yùn)輸巷底板下的排水溝連通;設(shè)防水栗房緊挨設(shè)防水倉(cāng)，設(shè)防水栗房?jī)?nèi)至少安裝兩臺(tái)高揚(yáng)程深井潛水栗;所述的鉆孔從地表垂直通向井下設(shè)防水栗房旁側(cè)鉆孔聯(lián)巷，鉆孔內(nèi)設(shè)置設(shè)防排水管道，設(shè)防排水管道一端連接深井潛水栗、另一端露出地面排除井下突發(fā)性涌水;所述的設(shè)防聯(lián)巷與1#運(yùn)輸巷聯(lián)通，用于施工鉆孔聯(lián)巷和設(shè)防水栗房。
[0006]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的1#運(yùn)輸巷、2#運(yùn)輸巷、水倉(cāng)聯(lián)巷、穿脈巷及井底車(chē)場(chǎng)巷道底板以下設(shè)置排水溝；所述的防水閘門(mén)至少設(shè)置2座，分別設(shè)在1#運(yùn)輸巷和2#運(yùn)輸巷穩(wěn)定巖層中；防水閘門(mén)抗壓等級(jí)比運(yùn)輸巷靜水壓力高一等級(jí)配置，安裝在防水閘門(mén)硐室上，防水閘門(mén)關(guān)閉后能夠抗水壓密閉不透水;所述的防水閘門(mén)硐室為雙層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
[0007]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的設(shè)防水倉(cāng)至少為兩條，依次設(shè)入口聯(lián)巷、設(shè)防沉淀池、斜巷、設(shè)防水巷和配水巷;所述的入口聯(lián)巷為平巷、端部設(shè)2#水溝擋板與1#運(yùn)輸巷排水溝連通;所述的設(shè)防沉淀池標(biāo)高比1#運(yùn)輸巷排水溝底板標(biāo)高至少低3m，容積大于300立方米;所述的斜巷底板坡度大于10%，向設(shè)防水栗房?jī)A斜;所述的設(shè)防水巷為平巷，凈面積大于15平方米、底板標(biāo)高比入口聯(lián)巷底板標(biāo)高至少低5m;所述的配水巷為平巷、連接連通兩個(gè)設(shè)防水巷;所述的設(shè)防水倉(cāng)為矩形/半圓拱/三心拱斷面形式。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的設(shè)防水栗房為厚度至少300mm的混凝土砌碹/噴射混凝土支護(hù)，通過(guò)配水巷的出水口與配水巷相連，底板比配水巷底板標(biāo)高至少低1.5m，比鉆孔聯(lián)巷底板標(biāo)高至少低5.0m，空間尺寸應(yīng)能滿(mǎn)足高揚(yáng)程深井潛水栗布置工藝要求;設(shè)防水栗房?jī)?nèi)設(shè)行車(chē)，用于安裝設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗;所述的設(shè)防水栗房安裝至少兩臺(tái)高揚(yáng)程深井潛水栗，流量不小于1450m3/h，高揚(yáng)程深井潛水栗能0°?90°放置，完全浸沒(méi)在深水中排水效率最佳，揚(yáng)程大于地表至設(shè)防水栗房底板垂直高度。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的配水巷的出水口安裝水倉(cāng)篦子，水倉(cāng)篦子外框采用不小于50mmX 50mm X 6mm的角鋼、內(nèi)焊Φ 1mm圓鋼構(gòu)成網(wǎng)格，間距50mmX 50mm,以便擋住水倉(cāng)內(nèi)的垃圾。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的鉆孔為從地表至設(shè)防水栗房水平的垂直鉆孔，鉆孔直徑大于Φ 630mm，鉆孔內(nèi)設(shè)Φ 530mm X 18mm的無(wú)縫鋼管，鉆孔內(nèi)壁與無(wú)縫鋼管之間水泥注楽充實(shí);無(wú)縫鋼管內(nèi)孔分別為高揚(yáng)程深井潛水栗的排水管道和高壓電纜及控制回路電纜管。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的高揚(yáng)程深井潛水栗與鉆孔內(nèi)的排水管配合由無(wú)縫鋼管排水管相連，形狀依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)而定;無(wú)縫鋼管排水管依次設(shè)置電動(dòng)閘閥和旋啟式止回閥;所述的無(wú)縫鋼管排水管與底板之間設(shè)置設(shè)定數(shù)量管墩，并予以固定，以保證無(wú)縫鋼管排水管排水時(shí)的穩(wěn)定性。
[0012]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的電纜鉆孔設(shè)置兩路高壓電纜及控制回路電纜;高壓電纜從設(shè)防地表配電房穿過(guò)鉆孔連接至設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗，為設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗提供高壓電源;控制回路電纜從設(shè)防地表配電房穿過(guò)鉆孔連接至設(shè)防水栗房，根據(jù)設(shè)防水栗房設(shè)定的水位高低信號(hào)，由控制回路反饋至設(shè)防地表配電房，自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉高揚(yáng)程深井潛水栗，水栗房實(shí)現(xiàn)無(wú)人看守。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的鉆孔在設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗房水平位置通過(guò)鉆孔聯(lián)巷與設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗房相連;所述的鉆孔聯(lián)巷與1#運(yùn)輸巷通過(guò)設(shè)防聯(lián)巷相連。
[0014]使用時(shí)，正常涌水由臥式水栗排水系統(tǒng)排水。井下突發(fā)性大量涌水后，臥式水栗排水系統(tǒng)達(dá)到報(bào)警水位無(wú)法排出涌水時(shí)，打開(kāi)設(shè)防水倉(cāng)入口聯(lián)巷端部的2#水溝擋板，水迅速分流進(jìn)入設(shè)防水倉(cāng)，通過(guò)配水巷的出水口流向設(shè)防水栗房;設(shè)防水栗房水位到達(dá)設(shè)定高度后，設(shè)防地表配電房?jī)?nèi)的控制回路自動(dòng)開(kāi)啟設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗排水，臥式水栗排水系統(tǒng)與本裝置同時(shí)運(yùn)行;如果水位仍降不下來(lái)時(shí)，表明排水能力已達(dá)到極限，礦井此時(shí)處于高度危險(xiǎn)境界，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉1#水溝擋板，減弱向井底車(chē)場(chǎng)水溝內(nèi)的水流壓力，迅速關(guān)閉兩座防水閘門(mén)，人員安全從副井撤離到井口地表。這樣，兩座防水閘門(mén)擋住突發(fā)性涌水，將整個(gè)井下運(yùn)輸水平巷道及采場(chǎng)當(dāng)作巨大水倉(cāng)，緩沖涌水，通過(guò)地面設(shè)防配電房直接控制設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗，連續(xù)不斷將井下涌水通過(guò)鉆孔排水管排出地表。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是:構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，運(yùn)行可靠；當(dāng)井下突發(fā)性大量涌水時(shí)，本裝置排水能力強(qiáng)，能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，及時(shí)、高效地排出井下涌水;井底車(chē)場(chǎng)完全被兩座防水閘門(mén)隔離，井下人員能安全撤離到地表；臥式水栗排水系統(tǒng)排除井下正常涌水是基礎(chǔ)，本裝置排除本裝置井下突發(fā)性大量涌水是保障，兩套系統(tǒng)相互獨(dú)立又聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，從而保證礦山生產(chǎn)及人身安全。
【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]圖1是復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是圖1之設(shè)防水栗房結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是圖1之俯視圖。
[0020]圖中:丨-井底車(chē)場(chǎng)、2-副井、3-水倉(cāng)聯(lián)巷、4-1#運(yùn)輸巷、5-2#運(yùn)輸巷、6-防水閘門(mén)、7_沉淀池、8-水倉(cāng)、9-臥式水栗房、10-配電房、11-臥式水栗、12-井筒排水管、13-鉆孔排水管、14-鉆孔電纜管、15-排水溝、16-設(shè)防聯(lián)巷、17-1#水溝擋板、18入口聯(lián)巷、18.12#水溝擋板、19-穿脈巷、20-設(shè)防沉淀池、21-設(shè)防水倉(cāng)、22-配水巷、23-設(shè)防水栗房、24-設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗、25-鉆孔聯(lián)巷、26-設(shè)防排水管、27-配水巷的出水口、28-水倉(cāng)篦子、29-旋啟式止回閥、30-電動(dòng)閘閥、31-管墩、32-行車(chē)、33-高壓電纜、34-控制回路電纜、35-鉆孔、36-設(shè)防地表配電房、37-地表。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1、圖2、圖3所示白象山鐵礦地下礦井排水裝置，白象山鐵礦坑內(nèi)總涌水量為1.6萬(wàn)m3/d，最大涌水量為3.0萬(wàn)m3/d，在井底車(chē)場(chǎng)副井附近的臥式水栗排水裝置，由排水溝15、防水閘門(mén)6、沉淀池7、水倉(cāng)8、臥式水栗房9、配電房10、井筒排水管道12構(gòu)成，水倉(cāng)、水栗房設(shè)在-495m水平，水栗房?jī)?nèi)設(shè)置DM500-60/84 X 9型水栗5臺(tái)，正常涌水時(shí)2臺(tái)工作，2臺(tái)備用，I臺(tái)檢修，排水管道為直徑436 X 18的無(wú)縫鋼管2根。復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置由設(shè)防沉淀池20、設(shè)防水倉(cāng)21、配水巷22、設(shè)防水栗房23及高揚(yáng)程深井潛水栗24、設(shè)防排水管26、鉆孔排水管13連接連通，設(shè)于水倉(cāng)聯(lián)巷3、穿脈巷19、I #運(yùn)輸巷4和2#運(yùn)輸巷5之間的穩(wěn)定巖層中，由設(shè)于入口聯(lián)巷18的2#水溝擋板18.1與所述的排水溝15連接，用于深井潛水栗的配電房36設(shè)于井上地面37上，構(gòu)成獨(dú)立的排水通道;防水閘門(mén)6設(shè)置在運(yùn)輸巷內(nèi)，設(shè)防聯(lián)巷16與運(yùn)輸巷底板下的排水溝連通;設(shè)防水栗房緊挨設(shè)防水倉(cāng)，設(shè)防水栗房?jī)?nèi)至少安裝兩臺(tái)高揚(yáng)程深井潛水栗;所述的鉆孔35從地表垂直通向井下設(shè)防水栗房旁側(cè)鉆孔聯(lián)巷25，鉆孔內(nèi)設(shè)置設(shè)防排水管26，設(shè)防排水管26—端連接深井潛水栗、另一端露出地面排除井下突發(fā)性涌水;所述的設(shè)防聯(lián)巷16與1#運(yùn)輸巷4連通，用于施工鉆孔聯(lián)巷和設(shè)防水栗房。
[0022]由圖1、圖2、圖3可以看出，所述的1#運(yùn)輸巷、2#運(yùn)輸巷、水倉(cāng)聯(lián)巷、穿脈巷及井底車(chē)場(chǎng)巷道I底板以下設(shè)置排水溝;所述的防水閘門(mén)6至少設(shè)置2座，分別設(shè)在1#運(yùn)輸巷和2#運(yùn)輸巷穩(wěn)定巖層中；防水閘門(mén)抗壓等級(jí)比運(yùn)輸巷靜水壓力高一等級(jí)配置，安裝在防水閘門(mén)硐室上(圖中未標(biāo)注)，防水閘門(mén)關(guān)閉后能夠抗水壓密閉不透水;所述的防水閘門(mén)硐室為雙層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
[0023]由圖1、圖2、圖3可以看出，所述的設(shè)防水倉(cāng)21至少為兩條，依次設(shè)入口聯(lián)巷18、設(shè)防沉淀池20、斜巷、設(shè)防水巷和配水巷;所述的入口聯(lián)巷為平巷、端部設(shè)2#水溝擋板與1#運(yùn)輸巷排水溝連通;所述的設(shè)防沉淀池標(biāo)高比1#運(yùn)輸巷排水溝底板標(biāo)高至少低3m，容積大于300立方米;所述的斜巷(圖中未標(biāo)注)底板坡度大于10%，向設(shè)防水栗房?jī)A斜;所述的設(shè)防水巷為平巷(圖中未標(biāo)注)，凈面積大于15平方米、底板標(biāo)高比入口聯(lián)巷底板標(biāo)高至少低5m;所述的配水巷22為平巷、連接連通兩個(gè)設(shè)防水巷;所述的設(shè)防水倉(cāng)為矩形/半圓拱/三心拱斷面形式(圖中未標(biāo)注)。
[0024]由圖1、圖2、圖3可以看出，所述的設(shè)防水栗房23為厚度至少300mm的混凝土砌碹/噴射混凝土支護(hù)，通過(guò)配水巷的出水口 27與配水巷相連，底板比配水巷22底板標(biāo)高至少低1.5m，比鉆孔聯(lián)巷25底板標(biāo)高至少低5.0m，空間尺寸應(yīng)能滿(mǎn)足高揚(yáng)程深井潛水栗布置工藝要求;設(shè)防水栗房?jī)?nèi)設(shè)行車(chē)32，用于安裝設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗;所述的設(shè)防水栗房安裝至少兩臺(tái)高揚(yáng)程深井潛水栗，流量不小于1450m3/h，高揚(yáng)程深井潛水栗能0°?90°放置，完全浸沒(méi)在深水中排水效率最佳，揚(yáng)程大于地表至設(shè)防水栗房底板垂直高度。
[0025]由圖1、圖2、圖3可以看出，所述的配水巷的出水口27安裝水倉(cāng)篦子28，水倉(cāng)篦子外框米用不小于50mmX 50mmX 6mm的角鋼、內(nèi)焊Φ 1mm圓鋼構(gòu)成網(wǎng)格，間距50mmX 50mm，以便擋住水倉(cāng)內(nèi)的垃圾。
[0026]由圖1、圖2、圖3可以看出，所述的鉆孔為從地表至設(shè)防水栗房水平的垂直鉆孔，鉆孔直徑大于Φ 630mm，鉆孔內(nèi)設(shè)Φ 530mmX 18mm的無(wú)縫鋼管，鉆孔內(nèi)壁與無(wú)縫鋼管之間水泥注漿充實(shí);無(wú)縫鋼管內(nèi)孔分別為高揚(yáng)程深井潛水栗的排水管道和高壓電纜33及控制回路電纜管34。
[0027]由圖1、圖2、圖3可以看出，所述的高揚(yáng)程深井潛水栗與鉆孔內(nèi)的排水管配合由無(wú)縫鋼管排水管相連，形狀依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)而定;無(wú)縫鋼管排水管依次設(shè)置電動(dòng)閘閥30和旋啟式止回閥29;所述的無(wú)縫鋼管排水管與底板之間設(shè)置設(shè)定數(shù)量管墩31，并予以固定，以保證無(wú)縫鋼管排水管排水時(shí)的穩(wěn)定性。
[0028]由圖1、圖2、圖3可以看出，所述的電纜鉆孔設(shè)置兩路高壓電纜及控制回路電纜;高壓電纜從設(shè)防地表配電房穿過(guò)鉆孔連接至設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗，為設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗提供高壓電源;控制回路電纜從設(shè)防地表配電房穿過(guò)鉆孔連接至設(shè)防水栗房，根據(jù)設(shè)防水栗房設(shè)定的水位高低信號(hào)，由控制回路反饋至設(shè)防地表配電房，自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉高揚(yáng)程深井潛水栗，水栗房實(shí)現(xiàn)無(wú)人看守。
[0029]由圖1、圖2、圖3可以看出，所述的鉆孔在設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗房水平位置通過(guò)鉆孔聯(lián)巷25與設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗房23相連;所述的鉆孔聯(lián)巷25與1#運(yùn)輸巷通過(guò)設(shè)防聯(lián)巷16相連。
[0030]使用時(shí)，正常涌水量排水，由臥式水栗排水系統(tǒng)排水。井下突發(fā)性大量涌水后，臣卜式水栗排水系統(tǒng)達(dá)到報(bào)警水位無(wú)法排出涌水時(shí)，打開(kāi)設(shè)防水倉(cāng)入口聯(lián)巷端部的2#水溝擋板，水迅速分流進(jìn)入設(shè)防水倉(cāng)，通過(guò)配水巷的出水口流向設(shè)防水栗房;設(shè)防水栗房水位到達(dá)設(shè)定高度后，設(shè)防地表配電房?jī)?nèi)的控制回路自動(dòng)開(kāi)啟設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗排水，臥式水栗排水系統(tǒng)與本裝置同時(shí)運(yùn)行;如果水位仍降不下來(lái)時(shí)，表明排水能力已達(dá)到極限，礦井此時(shí)處于高度危險(xiǎn)境界，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉1#水溝擋板，減弱向井底車(chē)場(chǎng)水溝內(nèi)的水流壓力，迅速關(guān)閉兩座防水閘門(mén)，人員安全從副井撤離到井口地表。這樣，兩座防水閘門(mén)擋住突發(fā)性涌水，將整個(gè)井下運(yùn)輸水平巷道及采場(chǎng)當(dāng)作巨大水倉(cāng)，緩沖涌水，通過(guò)地面設(shè)防配電房直接控制設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗，連續(xù)不斷將井下涌水通過(guò)鉆孔排水管排出地表。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置，包括井底車(chē)場(chǎng)副井附近的臥式水栗排水裝置，由排水溝(15)、防水閘門(mén)(6)、沉淀池(7)、水倉(cāng)(8)、臥式水栗房(9)、配電房(10)、井筒排水管道(12)構(gòu)成，其特征在于，本裝置由設(shè)防沉淀池(20)、設(shè)防水倉(cāng)(21)、配水巷(22)、設(shè)防水栗房(23)及高揚(yáng)程深井潛水栗(24)、設(shè)防排水管道(26)、鉆孔排水管(13)連接連通，設(shè)于水倉(cāng)聯(lián)巷(3)、穿脈巷(19)、1#運(yùn)輸巷(4)和2#運(yùn)輸巷(5)之間的穩(wěn)定巖層中，由設(shè)于入口聯(lián)巷(18)的2#水溝擋板(18.1)與所述的排水溝(15)連接，用于深井潛水栗的配電房(36)設(shè)于井上地面(37)上，構(gòu)成獨(dú)立的排水通道;防水閘門(mén)(6)設(shè)置在運(yùn)輸巷內(nèi)，設(shè)防聯(lián)巷(16)與運(yùn)輸巷底板下的排水溝連通;設(shè)防水栗房緊挨設(shè)防水倉(cāng)，設(shè)防水栗房?jī)?nèi)至少安裝兩臺(tái)高揚(yáng)程深井潛水栗;所述的鉆孔(35)從地表垂直通向井下設(shè)防水栗房旁側(cè)鉆孔聯(lián)巷(25)，鉆孔內(nèi)設(shè)置設(shè)防排水管道(26)，設(shè)防排水管道(26)—端連接深井潛水栗、另一端露出地面排除井下突發(fā)性涌水;所述的設(shè)防聯(lián)巷(16)與1#運(yùn)輸巷(4)聯(lián)通，用于施工鉆孔聯(lián)巷和設(shè)防水栗房。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置，其特征在于所述的設(shè)防水倉(cāng)(21)至少為兩條，依次設(shè)入口聯(lián)巷(18)、設(shè)防沉淀池(20)、斜巷、設(shè)防水巷和配水巷;所述的入口聯(lián)巷為平巷、端部設(shè)2#水溝擋板與1#運(yùn)輸巷排水溝連通;所述的設(shè)防沉淀池標(biāo)高比1#運(yùn)輸巷排水溝底板標(biāo)高至少低3m，容積大于300立方米;所述的斜巷底板坡度大于10%，向設(shè)防水栗房?jī)A斜;所述的設(shè)防水巷為平巷，凈面積大于15平方米、底板標(biāo)高比入口聯(lián)巷底板標(biāo)高至少低5m;所述的配水巷(22)為平巷、連接連通兩個(gè)設(shè)防水巷;所述的設(shè)防水倉(cāng)為矩形/半圓拱/三心拱斷面形式。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置，其特征在于所述的設(shè)防水栗房(23)為厚度至少300mm的混凝土砌碹/噴射混凝土支護(hù)，通過(guò)配水巷的出水口(27)與配水巷相連，底板比配水巷(22)底板標(biāo)高至少低1.5m，比鉆孔聯(lián)巷(25)底板標(biāo)高至少低5.0m，空間尺寸應(yīng)能滿(mǎn)足高揚(yáng)程深井潛水栗布置工藝要求;設(shè)防水栗房?jī)?nèi)設(shè)行車(chē)(32)，用于安裝設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗;所述的設(shè)防水栗房安裝至少兩臺(tái)高揚(yáng)程深井潛水栗，流量不小于1450m3/h，高揚(yáng)程深井潛水栗能0°?90°放置，完全浸沒(méi)在深水中排水效率最佳，揚(yáng)程大于地表至設(shè)防水栗房底板垂直高度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置，其特征在于所述的配水巷的出水口(27)安裝水倉(cāng)篦子(28)，水倉(cāng)篦子外框采用不小于50mmX50mmX6mm的角鋼、內(nèi)焊Φ 1mm圓鋼構(gòu)成網(wǎng)格，間距50_ X 50mm，以便擋住水倉(cāng)內(nèi)的垃圾。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置，其特征在于所述的鉆孔為從地表至設(shè)防水栗房水平的垂直鉆孔，鉆孔直徑大于Φ 630mm，鉆孔內(nèi)設(shè)Φ 530mmX18mm的無(wú)縫鋼管，鉆孔內(nèi)壁與無(wú)縫鋼管之間水泥注漿充實(shí);無(wú)縫鋼管內(nèi)孔分別為高揚(yáng)程深井潛水栗的排水管道和高壓電纜(33)及控制回路電纜管(34)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置，其特征在于所述的高揚(yáng)程深井潛水栗與鉆孔內(nèi)的排水管配合由無(wú)縫鋼管排水管相連，形狀依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)而定;無(wú)縫鋼管排水管依次設(shè)置電動(dòng)閘閥(30)和旋啟式止回閥(29);所述的無(wú)縫鋼管排水管與底板之間設(shè)置設(shè)定數(shù)量管墩(31)，并予以固定，以保證無(wú)縫鋼管排水管排水時(shí)的穩(wěn)定性。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置，其特征在于所述的鉆孔(35)設(shè)置兩路高壓電纜及控制回路電纜;高壓電纜從設(shè)防地表配電房穿過(guò)鉆孔連接至設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗，為設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗提供高壓電源;控制回路電纜從設(shè)防地表配電房穿過(guò)鉆孔連接至設(shè)防水栗房，根據(jù)設(shè)防水栗房設(shè)定的水位高低信號(hào)，由控制回路反饋至設(shè)防地表配電房，自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉高揚(yáng)程深井潛水栗，水栗房實(shí)現(xiàn)無(wú)人看守。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜大水礦山地下礦井防突發(fā)涌水裝置，其特征在于所述的鉆孔在設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗房水平位置通過(guò)鉆孔聯(lián)巷(25)與設(shè)防高揚(yáng)程深井潛水栗房(23)相連;所述的鉆孔聯(lián)巷(25)與1#運(yùn)輸巷通過(guò)設(shè)防聯(lián)巷(16)相連。
【文檔編號(hào)】E21F16/00GK205532709SQ201620117526
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月3日
【發(fā)明人】董亞寧, 陳軻, 李雷, 蘆海洋, 胡小坡, 王曉玲
【申請(qǐng)人】馬鋼(集團(tuán))控股有限公司