CN102777684B - 露天矿区地下水库抽水管道的铺设方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种露天矿区地下水库抽水管道的铺设方法，地下水库的顶部设有隔水密封层，所述抽水管道包括圆筒形的底部管道、中间管道和顶部管道，所述方法包括如下步骤：a.将所述底部管道竖直放入地下水库；b.在地下水库顶部的隔水密封层上为底部管道搭建第一支撑架；c.对露天矿进行回填；d.通过一圆筒形的管箍，将中间管道与所述底部管道连接在一起；e.为中间管道搭建第二支撑架；f.继续对露天矿进行回填；g.通过一圆筒形的管箍，将顶部管道与所述中间管道连接在一起；h.为顶部管道搭建第三支撑架；i.继续对露天矿进行回填。本发明避免了露天矿回填完毕后布设抽水管道时繁重的工作量，节约人工成本。

Description

露天矿区地下水库抽水管道的铺设方法

技术领域

本发明涉及地下水库抽水管道的铺设方法。

背景技术

在露天煤矿的生产过程中，首先需要进行排水；然而，大量的水资源如果全部外排，一方面造成浪费，另一方面也对地表生态造成污染。因此，需要在露天矿区的合理位置建立储水空间（即露天矿地下水库）对水资源进行存储。

在露天矿回填后，如果需要利用地下水，则必须进行钻孔和管道的铺设。由于露天矿已经回填完毕，钻孔和铺设抽水管道的工作量相对繁重，人工成本较高。因此，有必要提出一种在露天矿区铺设地下水库抽水管道的新方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种露天矿区地下水库抽水管道的铺设方法。

在本发明的方法中，地下水库的顶部设有隔水密封层，所述抽水管道包括圆筒形的底部管道、中间管道和顶部管道，所述方法包括如下步骤：

a.将所述底部管道竖直放入地下水库；

b.在所述隔水密封层上为所述底部管道搭建第一支撑架，以保证进行露天矿回填时对所述底部管道的冲击不会使其发生倾斜；

c.对露天矿进行回填，直至回填材料与底部管道的顶端的距离为第一预定值时，中止回填；

d.通过一圆筒形的管箍的内壁下方的第一内螺纹与底部管道上端的外螺纹的配合，将所述管箍套在底部管道的上部并旋紧；并且通过管箍的内壁上方的第二内螺纹与所述中间管道下端的外螺纹的配合，将所述中间管道插入所述管箍并旋紧；由此将底部管道和中间管道连接在一起；

e.为所述中间管道搭建第二支撑架，以保证继续进行露天矿回填时对中间管道的冲击不会使其发生倾斜；

f.继续对露天矿进行回填，直至回填材料与中间管道的顶端的距离为第二预定值时，中止回填；

g.通过一圆筒形的管箍的内壁下方的第一内螺纹与中间管道上端的外螺纹的配合，将所述管箍套在中间管道的上部并旋紧；并且通过管箍的内壁上方的第二内螺纹与所述顶部管道下端的外螺纹的配合，将所述顶部管道插入所述管箍并旋紧；由此将中间管道和顶部管道连接在一起；

h.为所述顶部管道搭建第三支撑架，以保证继续进行露天矿回填时对顶部管道的冲击不会使其发生倾斜；

i.继续对露天矿进行回填，直至回填材料与地面齐平。

优选地，在步骤d中，在所述管箍与底部管道之间以及管箍与中间管道之间进行焊接，而在步骤g中，在所述管箍与中间管道之间以及管箍与顶部管道之间进行焊接。

可选择地，抽水管道包括多根中间管道，并且在步骤f和步骤g之间增加如下步骤：

f1.通过一圆筒形的管箍的内壁下方的第一内螺纹与第一根中间管道上端的外螺纹的配合，将所述管箍套在第一根中间管道的上部并旋紧；并且通过管箍的内壁上方的第二内螺纹与下一根中间管道下端的外螺纹的配合，将下一根中间管道插入所述管箍并旋紧；由此将第一根中间管道和下一根管道连接在一起；

f2.为所述下一根中间管道搭建第二支撑架，以保证继续进行露天矿回填时对所述下一根中间管道的冲击不会使其发生倾斜；

f3.继续对露天矿进行回填，直至回填材料与所述下一根中间管道的顶端的距离为所述第二预定值时，中止回填，

根据中间管道的数量，步骤f1至步骤f3重复多次。

优选地，在步骤f1中，在所述管箍与第一根中间管道之间以及管箍与下一根中间管道之间进行焊接。

优选地，在进行露天矿回填的过程中，用套管扶正器对底部管道、中间管道和顶部管道进行扶正，以进一步保证回填材料的冲击不会使它们发生倾斜。

特别地，所述第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架分别包括多根在圆周方向上等间距地布置在所述底部管道、中间管道和顶部管道周围的第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆，底部管道、中间管道和顶部管道的中部设有对应的卡口，以分别啮合第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆的上端。

优选地，所述第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架分别包括三根在圆周方向上等间距地布置在所述底部管道、中间管道和顶部管道周围的第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆。

具体地，底部管道、中间管道、顶部管道的长度均为5m，且这些管道的外螺纹的长度均不超过0.5m，管口内径均为200mm，所述第一预定值和所述第二预定值均为0.5m，所述底部管道下端的管口内部设有网状过滤结构。

另外，在地面上布置水泵和抽水管，所述顶部管道露出地面0.5m，所述抽水管插入所述顶部管道。

优选地，在取用地下水之前，反复启闭水泵，使水在抽水管道内形成振荡并被抽出，以对抽水管道内部进行清洗。

附图说明

图1是本发明的露天矿区地下水库抽水管道的示意图。

图2是本发明的露天矿区底下水库抽水管道的铺设方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的地下水库抽水管道2包括底部管道21、中间管道22和顶部管道23，其中每一根管道均为圆筒形，长度大约5m，管口内径大约200mm。为简单起见，图1仅示出了一根中间管道22，然而在实际情况中，可以根据地下水库1与地面5之间的距离使用多根中间管道22。

水库1的顶部设有隔水密封层11，以防止矿区回填材料对水库1进行填充和造成水体污染。底部管道21的下端伸入水中，并且其下端的管口内部设有网状过滤结构24，以在抽水时进行过滤，尽可能降低抽取的水中的杂质含量。

底部管道21的上端、中间管道22的上下两端、顶部管道23的下端均具有外螺纹25，优选地，外螺纹25的长度不超过0.5米。通过底部管道21、中间管道22和顶部管道23的外螺纹25与圆筒形的管箍3的内螺纹（未示出）的配合，底部管道21、中间管道22和顶部管道23竖直连接在一起构成地下水库抽水管道2。具体地，管箍3的内螺纹位于内壁，并且包括下方的第一内螺纹和上方的第二内螺纹两部分，其中第一内螺纹与底部管道21上端的外螺纹25以及中间管道22上端的外螺纹25配合，第二内螺纹与中间管道22下端的外螺纹25以及顶部管道23下端的外螺纹25配合，使得每根管道21、22、23可以在管箍3中旋紧，从而牢固地连接在一起。

为使连接的抽水管道2稳固，底部管道21、中间管道22和顶部管道23分别由第一支撑架4、第二支撑架4′和第三支撑架4″支撑，所述第一支撑架4、第二支撑架4′和第三支撑架4″分别包括多根（优选地为三根）在圆周方向上等间距地布置在底部管道21、中间管道22和顶部管道23的周围的第一支撑杆41、第二支撑杆41′和第三支撑杆41″。所述底部管道21、中间管道22和顶部管道23的中部设有对应的卡口（未示出），便于啮合第一支撑杆41、第二支撑杆41′和第三支撑杆41″的上端。在图1中，由于分别有一根支撑杆被管道挡住，因此仅示出了两根第一支撑杆41、两根第二支撑杆41′和两根第三支撑杆41″。

本发明的方法的实质在于，在地下水库1建好后，抽水管道2的铺设过程与露天矿的回填过程同步进行。图2示出了本发明的铺设方法的流程图，整个铺设过程包括以下步骤：

步骤1：铺设底部管道21。在地下水库1建设完毕后，将底部管道21竖直放入水库1。

步骤2：搭建第一支撑架4。在隔水密封层11上搭建第一支撑架4，以保证进行露天矿回填时对底部管道21的冲击不会其发生倾斜。

步骤3：露天矿回填。在完成步骤2后，对露天矿进行回填，直至回填材料距离底部管道21的顶端第一预定值时，中止回填，其中所述第一预定值优选为0.5m。

步骤4：将中间管道22与底部管道21连接。通过管箍3的第一内螺纹与底部管道21上端的外螺纹25的配合，将管箍3套在底部管道21的上部并旋紧；并且通过管箍3的第二内螺纹与中间管道22下端的外螺纹25的配合，将中间管道22插入管箍3并旋紧；由此，底部管道21和中间管道22牢固地连接在一起；为了进一步加强连接处的密封性，可以在管箍3与底部管道21之间以及管箍3与中间管道22之间进行焊接。

步骤5：搭建第二支撑架4′。在步骤3所回填的材料上搭建第二支撑架4′，以保证继续进行露天矿回填时对中间管道22的冲击不会使其发生倾斜。

步骤6：露天矿回填。在完成步骤5后，继续对露天矿进行回填，直至回填材料距离中间管道22的顶端第二预定值时，中止回填，其中所述第二预定值优选为0.5m。

步骤7：将顶部管道23与中间管道22连接。通过管箍3的第一内螺纹与中间管道22上端的外螺纹25的配合，将管箍3套在中间管道22的上部并旋紧；并且通过管箍3的第二内螺纹与顶部管道23下端的外螺纹25的配合，将顶部管道23插入管箍3并旋紧；由此，中间管道22和顶部管道23牢固地连接在一起；为了进一步加强连接处的密封性，可以在管箍3与中间管道22之间以及管箍3与顶部管道23之间进行焊接。

步骤8：搭建第三支撑架4″。在步骤6所回填的材料上搭建第三支撑架4″，以保证继续进行露天矿回填时对顶部管道23的冲击不会使其发生倾斜。

步骤9：露天矿回填。在完成步骤8后，继续对露天矿进行回填，直至回填材料与地面5齐平。

如果抽水管道2包括多根中间管道22，则在步骤6之后需要铺设下一根中间管道22而不是顶部管道23，而铺设下一根中间管道的方式与铺设前一根中间管道22相同。为了进一步保证底部管道21、中间管道22和顶部管道23不会受到回填材料的冲击而发生倾斜，在回填过程中需要用套管扶正器对这些管道21、22、23进行扶正。

为了实现抽水，除了铺设抽水管道2，还要在地面5上布置水泵6和抽水管（未示出），顶部管道23露出地面大约0.5m，抽水管插入顶部管道23。为保证抽取的水的清洁和抽水管道2的通畅，在正式取用地下水前需要进行管道清洗，即反复启闭水泵6，使水在抽水管道2内形成振荡并被抽出，这样可以清洗抽水管道2。

本发明的范围不仅仅局限于以上描述的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术构思的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种露天矿区地下水库抽水管道(2)的铺设方法，地下水库(1)的顶部设有隔水密封层(11)，其特征在于，所述抽水管道(2)包括圆筒形的底部管道(21)、中间管道(22)和顶部管道(23)，所述方法包括如下步骤： 

a.将所述底部管道(21)竖直放入地下水库(1)； 

b.在所述隔水密封层(11)上为所述底部管道(21)搭建第一支撑架(4)，以保证进行露天矿回填时对所述底部管道(21)的冲击不会使其发生倾斜； 

c.对露天矿进行回填，直至回填材料与底部管道(21)的顶端的距离为第一预定值时，中止回填； 

d.通过一圆筒形的管箍(3)的内壁下方的第一内螺纹与底部管道(21)上端的外螺纹(25)的配合，将所述管箍(3)套在底部管道(21)的上部并旋紧；并且通过管箍(3)的内壁上方的第二内螺纹与所述中间管道(22)下端的外螺纹(25)的配合，将所述中间管道(22)插入所述管箍(3)并旋紧；由此将底部管道(21)和中间管道(22)连接在一起； 

e.为所述中间管道(22)搭建第二支撑架(4′)，以保证继续进行露天矿回填时对中间管道(22)的冲击不会使其发生倾斜； 

f.继续对露天矿进行回填，直至回填材料与中间管道(22)的顶端的距离为第二预定值时，中止回填； 

g.通过一圆筒形的管箍(3)的内壁下方的第一内螺纹与中间管道(22)上端的外螺纹(25)的配合，将所述管箍(3)套在中间管道(22)的上部并旋紧；并且通过管箍(3)的内壁上方的第二内螺纹与所述顶部管道(23)下端的外螺纹(25)的配合，将所述顶部管道(23)插入所述管箍(3)并旋紧；由此将中间管道(22)和顶部管道(23)连接在一起； 

h.为所述顶部管道(23)搭建第三支撑架(4′′)，以保证继续进行露天矿回填时对顶部管道(23)的冲击不会使其发生倾斜； 

i.继续对露天矿进行回填，直至回填材料与地面(5)齐平； 

其中在所述地下水库(1)顶部的所述隔水密封层(11)的上方，所述抽水管道(2)的铺设过程与对露天矿进行回填的过程在垂直方向上同步进行。 

2.根据权利要求1所述的铺设方法，其特征在于，在步骤d中，在所述管箍(3)与底部管道(21)之间以及管箍(3)与中间管道(22)之间进行焊接，而在步骤g中，在所述管箍(3)与中间管道(22)之间以及管箍(3)与顶部管道(23)之间进行焊接。 

3.根据权利要求1所述的铺设方法，其特征在于，抽水管道(2)包括多根中间管道(22)，并且在步骤f和步骤g之间增加如下步骤： 

f1.通过一圆筒形的管箍(3)的内壁下方的第一内螺纹与第一根中间管道(22)上端的外螺纹(25)的配合，将所述管箍(3)套在第一根中间管道(22)的上部并旋紧；并且通过管箍(3)的内壁上方的第二内螺纹与下一根中间管道(22)下端的外螺纹(25)的配合，将下一根中间管道(22)插入所述管箍(3)并旋紧；由此将第一根中间管道(22)和下一根中间管道( 22)连接在一起； 

f2.为所述下一根中间管道(22)搭建第二支撑架(4′)，以保证继续进行露天矿回填时对所述下一根中间管道(22)的冲击不会使其发生倾斜； 

f3.继续对露天矿进行回填，直至回填材料与所述下一根中间管道(22)的顶端的距离为所述第二预定值时，中止回填， 

根据中间管道(22)的数量，步骤f1至步骤f3重复多次。 

4.根据权利要求3所述的铺设方法，其特征在于，在步骤f1中，在所述管箍(3)与第一根中间管道(22)之间以及管箍(3)与下一根中间管道(22)之间进行焊接。 

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的铺设方法，其特征在于，在进行露天矿回填的过程中，用套管扶正器对底部管道(21)、中间管道(22)和顶部管道(23)进行扶正，以进一步保证回填材料的冲击不会使它们发生倾斜。 

6.根据权利要求5所述的铺设方法，其特征在于，所述第一支撑架(4)、第二支撑架(4′)和第三支撑架(4′′)分别包括多根在圆周方向上等间距地布置在所述底部管道(21)、中间管道(22)和顶部管道(23)周围的第一支撑杆(41)、第二支撑杆(41′)和第三支撑杆(41′′)，底部管道(21)、中间管道(22)和顶部管道(23)的中部设有对应的卡口，以分别啮合第一支撑杆(41)、第二支撑杆(41′)和第三支撑杆(41′′)的上端。 

7.根据权利要求6所述的铺设方法，其特征在于，所述第一支撑架(4)、第二支撑架(4′)和第三支撑架(4′′)分别包括三根在圆周方向上等间距地布置在所述底部管道(21)、中间管道(22)和顶部管道(23)周围的第一支撑杆(41)、第二支撑杆(41′)和第三支撑杆(41′′)。 

8.根据权利要求7所述的铺设方法，其特征在于，底部管道(21)、中间管道(22)、顶部管道(23)的长度均为5m，且这些管道(21、22、23)的外螺纹(25)的长度均不超过0.5m，管口内径均为200mm，所述第一预定值和所述第二预定值均为0.5m，所述底部管道(21)下端的管口内部设有网状过滤结构(24)。 

9.根据权利要求8所述的铺设方法，其特征在于，在地面(5)上布置水泵(6)和抽水管，所述顶部管道(23)露出地面(5)0.5m，所述抽水管插入所述顶部管道(23)。 

10.根据权利要求9所述的铺设方法，其特征在于，在取用地下水之前，反复启闭水泵(6)，使水在抽水管道(2)内形成振荡并被抽出，以对抽水管道(2)内部进行清洗。