復雜大水礦山地下礦井防突發涌水裝置制造方法及圖紙

復雜大水礦山地下礦井防突發涌水裝置屬于地下礦山排水技術領域，尤其涉及復雜大水地下礦山礦井防突水裝置。特點是本裝置由設防沉淀池、設防水倉、配水巷、設防水泵房及高揚程深井潛水泵、設防排水管道、鉆孔排水管連接連通，設于水倉聯巷、穿脈巷、1#運輸巷和2#運輸巷之間的穩定巖層中，由設于入口聯巷的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于井上地面上，構成獨立的排水通道。與現有技術相比，優點是：構思新穎，結構簡單、合理，運行可靠；井下突發性大量涌水時，本裝置排水能力強，能連續長時間運行，及時、高效地排出井下涌水；井底車場完全被兩座防水閘門隔離，井下人員能安全撤離到地表，確保礦山生產及人身安全。

【技術實現步驟摘要】

：本專利技術屬于地下礦山排水
，尤其涉及復雜大水地下礦山礦井防突水系統。
技術介紹
；隨著地下采礦業的快速發展，礦井開采深度越來越深，規模越來越大。礦井開拓及采礦過程中，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排出地表，礦井才能安全生產。因此，礦井排水系統是地下礦山基建和生產過程中最重要的安全環節。所述的大水礦井是指排水量大于1萬m3/d，或最大涌水量大于正常涌水量2倍以上的礦山。現在大水礦井常采用臥式水泵排水裝置，在井下最低的運輸水平下設置排水溝、防水閘門、水倉、水泵房和配電房，利用安裝在水泵房內的臥式水泵將匯聚在水倉內的水通過沿井壁敷設的排水管道排出地表。例如，安徽境內的羅河鐵礦，坑內總涌水量為1.087萬m3/d，最大涌水量為6.74萬m3/d，水倉、水泵房設在-620m水平，水泵房內設置DDM360-75×10型水泵11臺，正常涌水時2臺工作，其余水泵備用檢修，排水管道為直徑426×15的無縫鋼管3根；張莊鐵礦，坑內總涌水量為1.133萬m3/d，最大涌水量為2.8353萬m3/d，水倉、水泵房設在-480m水平，水泵房內設置KD450-60×10型水泵5臺，正常涌水時2臺工作，其余水泵備用檢修，排水管道為直徑377×13的無縫鋼管3根；白象山鐵礦，坑內總涌水量為1.6萬m3/d，最大涌水量為3.0萬m3/d，水倉、水泵房設在-495m水平，水泵房內設置DM500-60/84×9型水泵5臺，正常涌水時2臺工作，2臺備用，1臺檢修，排水管道為直徑436×18的無縫鋼管2根。雖然這種排水系統都滿足正常涌水及最大涌水量的排水能力，但是存在明顯缺陷：臥式水泵要設在基礎上，靈活性差，安裝難度大，勞動強度大，對水質要求高，運行時間有限，穩定性差、檢修頻繁，檢修困難，備件消耗多，成本高，不適用于排除復雜大水礦井的突發性涌水；特別是，大水地下礦山水文地質條件異常復雜，裂隙發育、斷層富水導水性強、溶洞富水，江河池塘等地表水與地下含水層緊密聯系不斷補給。這些復雜因素導致每個礦井的水文地質條件具有顯著的差異性、較大的危害性。雖然每個礦井在基建和采礦過程中對地下含水層進行大量的探測、分析和研究，但是，由于現有技術的局限性及地下的未知性和不可預見性，導致突發性大量涌水，礦井“瞬間”涌出遠遠超過設計的最大涌水量，臥式水泵排水系統能“排”不能“防”，雖然設有備用水泵，仍無法及時排出短時間內突發性大量涌水，毗鄰臥式水泵房的供配電系統被淹，臥式水泵無法工作，排水系統癱瘓，礦井被淹，人員無法及時安全撤離，嚴重影響礦山生產，危及人身、財產安全。
技術實現思路
：為了克服現有技術存在的缺點，本專利技術的目的在于提拱一種復雜大水礦山地下礦井防突發涌水裝置，裝置機構穩定，操作方便，運行可靠，排水能力強能，當井下突發性大量涌水時，能連續長時間運行，及時、高效地除井下突發性涌水，確保證礦山生產及人身安全。復雜大水礦山地下礦井防突發涌水裝置，包括在井底車場副井附近的臥式水泵排水裝置，由排水溝、防水閘門、沉淀池、水倉、臥式水泵房、配電房、井筒排水管道構成，所述的水倉容積，臥式水泵的能力、數量及排水管道管徑大小、數量的選擇應能滿足在20小時內排出礦井24小時的設計最大涌水量，其特點是本裝置由設防沉淀池、設防水倉、配水巷、設防水泵房及高揚程深井潛水泵、設防排水管道、鉆孔排水管連接連通，設于水倉聯巷、穿脈巷、1#運輸巷和2#運輸巷之間的穩定巖層中，由設于入口聯巷的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于井上地面上，構成獨立的排水通道；防水閘門設置在運輸巷內，設防水倉與運輸巷底板下的排水溝連通；設防水泵房緊挨設防水倉，設防水泵房內至少安裝兩臺高揚程深井潛水泵；所述的鉆孔從地表垂直通向井下設防水泵房旁側鉆孔聯巷，鉆孔內設置設防排水管道，設防排水管道一端連接深井潛水泵、另一端露出地面排除井下突發性涌水；所述的設防聯巷與1#運輸巷聯通，用于施工鉆孔聯巷和設防水泵房。進一步改進，所述的1#運輸巷、2#運輸巷、水倉聯巷、穿脈巷及井底車場巷道底板以下設置排水溝；所述的防水閘門至少設置2座，分別設在1#運輸巷和2#運輸巷穩定巖層中；防水閘門抗壓等級比運輸巷靜水壓力高一等級配置，安裝在防水閘門硐室上，防水閘門關閉后能夠抗水壓密閉不透水；所述的防水閘門硐室為雙層鋼筋混凝土結構。進一步改進，所述的設防水倉至少為兩條，依次設入口聯巷、設防沉淀池、斜巷、設防水巷和配水巷；所述的入口聯巷為平巷、端部設2#水溝擋板與1#運輸巷排水溝連通；所述的設防沉淀池標高比1#運輸巷排水溝底板標高至少低3m，容積大于300立方米；所述的斜巷底板坡度大于10％，向設防水泵房傾斜；所述的設防水巷為平巷，凈面積大于15平方米、底板標高比入口聯巷底板標高至少低5m；所述的配水巷為平巷、連接連通兩個設防水巷；所述的設防水倉為矩形/半圓拱/三心拱斷面形式。進一步改進，所述的設防水泵房為厚度至少300mm的混凝土砌碹/噴射混凝土支護，通過配水巷的出水口與配水巷相連，底板比配水巷底板標高至少低1.5m，比鉆孔聯巷底板標高至少低5.0m，空間尺寸應能滿足高揚程深井潛水泵布置工藝要求；設防水泵房內設行車，用于安裝設防高揚程深井潛水泵；所述的設防水泵房安裝至少兩臺高揚程深井潛水泵，流量不小于1450m3/h，高揚程深井潛水泵能0°～90°放置，完全浸沒在深水中排水效率最佳，揚程大于地表至設防水泵房底板垂直高度。進一步改進，所述的配水巷的出水口安裝水倉篦子，水倉篦子外框采用不小于50mm×50mm×6mm的角鋼、內焊φ10mm圓鋼構成網格，間距50mm×50mm，以便擋住水倉內的垃圾。進一步改進，所述的鉆孔為從地表至設防水泵房水平的垂直鉆孔，鉆孔直徑大于φ630mm，鉆孔內設φ530mm×18mm的無縫鋼管,鉆孔內壁與無縫鋼管之間水泥注漿充實；無縫鋼管內孔分別為高揚程深井潛水泵的排水管道和高壓電纜及控制回路電纜管。進一步改進，所述的高揚程深井潛水泵與鉆孔內的排水管配合由無縫鋼管排水管相連，形狀依據現場而定；無縫鋼管排水管依次設置電動閘閥和旋啟式止回閥；所述的無縫鋼管排水管與底板之間設置設定數量管墩，并予以固定，以保證無縫鋼管排水管排水時的穩定性。進一步改進，所述的電纜鉆孔設置兩路高壓電纜及控制回路電纜；高壓電纜從設防地表配電房穿過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
復雜大水礦山地下礦井防突發涌水裝置，包括井底車場副井附近的臥式水泵排水裝置，由排水溝(15)、防水閘門(6)、沉淀池(7)、水倉(8)、臥式水泵房(9)、配電房(10)、井筒排水管道(12)構成，其特征在于，本裝置由設防沉淀池(20)、設防水倉(21)、配水巷(22)、設防水泵房(23)及高揚程深井潛水泵(24)、設防排水管道(26)、鉆孔排水管(13)連接連通，設于水倉聯巷(3)、穿脈巷(19)、1#運輸巷(4)和2#運輸巷(5)之間的穩定巖層中，由設于入口聯巷(18)的2#水溝擋板(18.1)與所述的排水溝(15)連接，用于深井潛水泵的配電房(36)設于井上地面(37)上，構成獨立的排水通道；防水閘門(6)設置在運輸巷內，設防聯巷(16)與運輸巷底板下的排水溝連通；設防水泵房緊挨設防水倉，設防水泵房內至少安裝兩臺高揚程深井潛水泵；所述的鉆孔(35)從地表垂直通向井下設防水泵房旁側鉆孔聯巷(25)，鉆孔內設置設防排水管(26)，設防排水管(26)一端連接深井潛水泵、另一端露出地面排除井下突發性涌水；所述的設防聯巷(16)與1#運輸巷(4)聯通，用于施工鉆孔聯巷和設防水泵房。

【技術特征摘要】
1.復雜大水礦山地下礦井防突發涌水裝置，包括井底車場副井附近的
臥式水泵排水裝置，由排水溝(15)、防水閘門(6)、沉淀池(7)、水倉(8)、
臥式水泵房(9)、配電房(10)、井筒排水管道(12)構成，其特征在于，
本裝置由設防沉淀池(20)、設防水倉(21)、配水巷(22)、設防水泵房(23)
及高揚程深井潛水泵(24)、設防排水管道(26)、鉆孔排水管(13)連接
連通，設于水倉聯巷(3)、穿脈巷(19)、1#運輸巷(4)和2#運輸巷(5)
之間的穩定巖層中，由設于入口聯巷(18)的2#水溝擋板(18.1)與所述
的排水溝(15)連接，用于深井潛水泵的配電房(36)設于井上地面(37)
上，構成獨立的排水通道；防水閘門(6)設置在運輸巷內，設防聯巷(16)
與運輸巷底板下的排水溝連通；設防水泵房緊挨設防水倉，設防水泵房內
至少安裝兩臺高揚程深井潛水泵；所述的鉆孔(35)從地表垂直通向井下
設防水泵房旁側鉆孔聯巷(25)，鉆孔內設置設防排水管(26)，設防排水
管(26)一端連接深井潛水泵、另一端露出地面排除井下突發性涌水；所
述的設防聯巷(16)與1#運輸巷(4)聯通，用于施工鉆孔聯巷和設防水泵
房。
2.根據權利要求1所述的復雜大水礦山地下礦井防突發涌水裝置，其
特征在于所述的設防水倉(21)至少為兩條，依次設入口聯巷(18)、設防
沉淀池(20)、斜巷、設防水巷和配水巷；所述的入口聯巷為平巷、端部設
2#水溝擋板與1#運輸巷排水溝連通；所述的設防沉淀池標高比1#運輸巷排
水溝底板標高至少低3m，容積大于300立方米；所述的斜巷底板坡度大于
10％，向設防水泵房傾斜；所述的設防水巷為平巷，凈面積大于15平方米、

\t底板標高比入口聯巷底板標高至少低5m；所述的配水巷(22)為平巷、連
接連通兩個設防水巷；所述的設防水倉為矩形/半圓拱/三心拱斷面形式。
3.根據權利要求1所述的復雜大水礦山地下礦井防突發涌水裝置，其
特征在于所述的設防水泵房(23)為厚度至少300mm的混凝土砌碹/噴射混
凝土支護，通過配水巷的出水口(27)與配水巷相連，底板比配水巷(22)
底板標高至少低1.5m，比鉆孔聯巷(25)底板標高至少低5.0...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董亞寧，陳軻，李雷，蘆海洋，胡小坡，王曉玲，
申請(專利權)人：馬鋼集團控股有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34