CN107448233B - 一种矿井水害消除系统及其消除水害的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于煤矿安全生产技术领域，具体涉及一种矿井水害消除系统及其消除水害的方法，所述矿井由水平巷道、以及与水平巷道相连通的报废采区和生产采区组成，系统包括与水平巷道连通的水平水仓和水平泵房，所述水平泵房内设有排水设施；还包括挡水墙、防水门墙、防水门、采区放水管、水平巷道放水管、流量表、水压表、电磁闸阀。该系统及方法能将水灾控制在发生的某个生产采区或报废采区，避免灾害扩大，造成群死群伤，减小企业的灾害损失。同时，发生水灾后，实现人员控制有计划地将受灾范围内的积水疏放排出地面。
Description
技术领域
本发明属于煤矿安全生产技术领域，具体涉及一种矿井水害消除系统及其消除水害的方法。
背景技术
水灾是煤矿的五大灾害之一，水灾的发生容易造成群死群伤，甚至淹没整个矿井，发生重特大事故，会造成恶劣的社会影响和重大的经济损失。目前煤矿水灾防治原则是“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”，仅仅是预防和治理水灾，防止水灾发生。但是发生水灾时如何控制灾害范围的扩大，缩小受灾人员；以及快速消除水害尽快恢复生产，减少灾害损失，尚没有解决。
本专利在矿井的采区掘进准备时，安装水害消灾设施，既能将水灾控制在发生水灾的一个采区内，防止灾害扩大，不影响其它区域安全生产；又能通过消灾设施人为控制排除受灾采区内的积水，尽快组织恢复受灾采区的生产，减小经济损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够在井下发生水灾时对水灾进行快速抑制和消除的矿井水害消除系统及其消除水害的方法。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种矿井水害消除系统，所述矿井由水平巷道、以及与水平巷道相连通的报废采区和生产采区组成，系统包括与水平巷道连通的水平水仓和水平泵房，所述水平泵房内设有排水设施；
还包括：
挡水墙，挡水墙采用钢筋混凝土浇筑，抗压强度应大于此处距地表的水柱压力；施工在报废采区，能将水灾控制在报废采区内，实现与矿井生产区域隔离；
防水门墙、防水门，防水门墙和防水门抗压强度应大于此处距地表的水柱压力；安装在生产采区内，能够开启与关闭，生产时呈开启状态，满足人员通行和生产运输需要；发生水灾时及时关闭，将水灾控制在该生产采区内，避免水灾扩大至矿井其它生产区域；
采区放水管，采区放水管选用高压管路，强度与相应的挡水墙或防水门强度一致；采区放水管埋设在生产采区的防水门墙内和报废采区的挡水墙内，发生水灾后通过地面远程控制开启电磁闸阀，将受灾生产采区或报废采区内的积水疏放至水平巷道防水管；
水平巷道放水管，水平巷道放水管选用高压管路，强度与相应的挡水墙或防水门强度一致；水平巷道放水管通过电磁闸阀与采区放水管连接，能将受灾生产采区或报废采区内的积水疏放至矿井水平水仓内；
流量表、水压表，安装在采区放水管上，监测采区内水量、水压变化情况，并能通过网络传至地面，可以在地面实时监测分析水情；
电磁闸阀，安装在采区放水管上，实现地面远程控制开启，能根据水平水仓和泵房的排水能力以及流量表、水压表监测数据，通过控制闸阀的开启角度控制受灾采区积水的疏放流量，确保在水平水仓和泵房的排水能力下放水。
一种利用所述矿井水害消除系统消除水害的方法，
当报废采区发生水灾时，将该报废采区放水管上的电子闸阀开启，同时启动水平泵房，通过采区放水管上安装的流量表、水压表在地面实时监控放水水量，并通过地面控制电磁闸阀的蝶阀开启角度调整放水水量，实现控制放水；
当生产采区发生水灾时，首先疏导施工人员有序撤离，然后将防水门关闭，将该生产采区放水管上的电子闸阀开启，同时启动水平泵房，通过采区放水管上安装的流量表、水压表在地面实时监控放水水量，并通过地面控制电磁闸阀的蝶阀开启角度调整放水水量，实现控制放水。
本发明的技术效果在于：该方法能将水灾控制在发生的某个生产采区或报废采区，避免灾害扩大，造成群死群伤，减小企业的灾害损失。同时，发生水灾后，实现人员控制有计划地将受灾范围内的积水疏放排出地面。
该方法工程量小、投资少，操作简单，且能实现地面控制实施，最重要的是控制了水灾的扩大，避免重大水灾事故的发生，且能快速恢复受灾进行生产，其社会、经济价值更是无可估量。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
实施例1
如图1所示，一种矿井水害消除系统，所述矿井由水平巷道1、以及与水平巷道1相连通的报废采区2和生产采区3组成，系统包括与水平巷道1连通的水平水仓4和水平泵房5，所述水平泵房5内设有排水设施6；
还包括：
挡水墙7，挡水墙7采用钢筋混凝土浇筑，抗压强度应大于此处距地表的水柱压力；施工在报废采区2，能将水灾控制在报废采区2内，实现与矿井生产区域隔离；
防水门9墙8、防水门9，防水门9墙8和防水门9抗压强度应大于此处距地表的水柱压力；安装在生产采区3内，能够开启与关闭，生产时呈开启状态，满足人员通行和生产运输需要；发生水灾时及时关闭，将水灾控制在该生产采区3内，避免水灾扩大至矿井其它生产区域；
采区放水管10，采区放水管10选用高压管路，强度与相应的挡水墙7或防水门9强度一致；采区放水管10埋设在生产采区3的防水门9墙8内和报废采区2的挡水墙7内，发生水灾后通过地面远程控制开启水平巷道放水管1413，将受灾生产采区3或报废采区2内的积水疏放至水平巷道1防水管；
水平巷道1放水管，水平巷道1放水管选用高压管路，强度与相应的挡水墙7或防水门9强度一致；水平巷道1放水管通过水平巷道放水管1413与采区放水管10连接，能将受灾生产采区3或报废采区2内的积水疏放至矿井水平水仓4内；
流量表11、水压表12，安装在采区放水管10上，监测采区内水量、水压变化情况，并能通过网络传至地面，可以在地面实时监测分析水情；
水平巷道放水管1413，安装在采区放水管10上，实现地面远程控制开启，能根据水平水仓4和泵房的排水能力以及流量表11、水压表12监测数据，通过控制闸阀的开启角度控制受灾采区积水的疏放流量，确保在水平水仓4和泵房的排水能力下放水。
实施例2
一种利用权利要求1所述矿井水害消除系统消除水害的方法，其特征在于：
当报废采区2发生水灾时，将该报废采区2放水管上的电子闸阀开启，同时启动水平泵房5，通过采区放水管10上安装的流量表11、水压表12在地面实时监控放水水量，并通过地面控制水平巷道放水管1413的蝶阀开启角度调整放水水量，实现控制放水；
当生产采区3发生水灾时，首先疏导施工人员有序撤离，然后将防水门9关闭，将该生产采区3放水管上的电子闸阀开启，同时启动水平泵房5，通过采区放水管10上安装的流量表11、水压表12在地面实时监控放水水量，并通过地面控制水平巷道放水管1413的蝶阀开启角度调整放水水量，实现控制放水。
矿井井下的所有报废采区2施工能抵抗淹井压力的挡水墙7，将报废采区2内发生的水灾控制在该报废采区2内，实现与生产区域隔离，水灾发生时不影响生产区域安全生产。井下所有生产采区3施工能抗淹井压力的防水门9，正常安全生产时处于开启状态，发生水灾时及时关闭，将水灾控制在发生水灾的采区内，只影响一个生产采区3生产，控制水灾范围的扩大，避免水害影响其它生产采区3，减小人员伤亡和经济损失。
水灾发生后，通过报废采区2、生产采区3的挡水墙7或防水门9将灾害控制在某个采区内，为消除受灾采区内的积水，通过挡水墙7或防水门9内的放水管、水平巷道1放水管将水下放至矿井水平水仓4，再通过水平泵房5排至地面。为确保下放水量不超过矿井水平排水能力，通过采区放水管10上安装的流量表11、水压表12在地面实时监控放水水量，并通过地面控制水平巷道放水管1413的蝶阀开启角度调整放水水量，实现控制放水。
采区放水管10上安装有水压表12、流量表11等水文监测系统，既有利于分析、评估水灾灾情，又能监控受灾采区消灾状况，实现控制放水。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种矿井水害消除系统，所述矿井由水平巷道、以及与水平巷道相连通的报废采区和生产采区组成，其特征在于：系统包括与水平巷道连通的水平水仓和水平泵房，所述水平泵房内设有排水设施；
还包括：
挡水墙，挡水墙采用钢筋混凝土浇筑，抗压强度应大于此处距地表的水柱压力；施工在报废采区，能将水灾控制在报废采区内，实现与矿井生产区域隔离；
防水门墙、防水门，防水门墙和防水门抗压强度应大于此处距地表的水柱压力；安装在生产采区内，能够开启与关闭，生产时呈开启状态，满足人员通行和生产运输需要；发生水灾时及时关闭，将水灾控制在该生产采区内，避免水灾扩大至矿井其它生产区域；
采区放水管，采区放水管选用高压管路，强度与相应的挡水墙或防水门强度一致；采区放水管埋设在生产采区的防水门墙内和报废采区的挡水墙内，发生水灾后通过地面远程控制开启电磁闸阀，将受灾生产采区或报废采区内的积水疏放至水平巷道防水管；
水平巷道放水管，水平巷道放水管选用高压管路，强度与相应的挡水墙或防水门强度一致；水平巷道放水管通过电磁闸阀与采区放水管连接，能将受灾生产采区或报废采区内的积水疏放至矿井水平水仓内；
流量表、水压表，安装在采区放水管上，监测采区内水量、水压变化情况，并能通过网络传至地面，可以在地面实时监测分析水情；
电磁闸阀，安装在采区放水管上，实现地面远程控制开启，能根据水平水仓和泵房的排水能力以及流量表、水压表监测数据，通过控制闸阀的开启角度控制受灾采区积水的疏放流量，确保在水平水仓和泵房的排水能力下放水。
2.一种利用权利要求1所述矿井水害消除系统消除水害的方法，其特征在于：
当报废采区发生水灾时，将该报废采区放水管上的电子闸阀开启，同时启动水平泵房，通过采区放水管上安装的流量表、水压表在地面实时监控放水水量，并通过地面控制电磁闸阀的蝶阀开启角度调整放水水量，实现控制放水；
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