CN108386224A - 一种矿井水仓结构及其施工方法 - Google Patents

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李心悦
王利东
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
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Abstract

本发明公开了一种矿井水仓结构及其施工方法，矿井水仓结构包括通道和水仓；通道底板上铺设有矿轨；通道和水仓连接处设置有清仓设备区；清仓设备区断面为拱形结构，其顶部与通道顶板的标高及坡度相同，其底部与水仓底板的标高及坡度相同；清仓设备区底部靠近通道一侧设置有集泥池；集泥池池口平面与清仓设备区底部标高相同；集泥池池口为圆形或正多边形结构，下部为锥形结构；集泥池池口中心位于水仓中心线上。本发明中水仓底板不铺设矿轨且无需设置斜巷，增加了水仓的有效容积，提高了矿山预防突水的能力，还能降低施工难度，提高施工速度；增设清仓设备区，安装清仓设备，实现机械化清淤；在水仓内增设了收集沉淀物的集泥池，方便清淤。

Description

一种矿井水仓结构及其施工方法
技术领域
本发明属于煤矿清淤技术领域，具体涉及一种矿井水仓结构及其施工方法。
背景技术
矿井井下水仓是所有矿井的必备关键构筑物之一，其主要作用是贮存矿井涌出的地下水和各种因采掘生产而产生的废水，如喷雾降尘废水、冲洗废水、降温废水等，其位置一般位于矿井的最底处。由于废水中含有大量的沉淀物，经过一段时间，水仓内的沉淀物就会积满，降低水仓的蓄水能力，因此为保证矿井水仓具有必要的蓄水能力，需要定期对水仓内的沉淀池进行清理。
现有的水仓结构如图1所示，为了方便水仓清理的时候运输沉淀物的需要，从通道2΄进入水仓4΄的一段采用小于20°的斜巷3΄，且在通道2΄、斜巷3΄、水仓4΄的底板上均铺设矿轨，以满足清理水仓4΄时矿车运输沉淀物行走的需要。但该结构由于需要对斜巷3΄的底板和顶板进行坡度控制，以及对底板上矿轨水平度和矿距进行控制，极大的增加施工难度，降低施工速度，且无法满足清仓设备的安装和操作的要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单、施工难度低且便于清淤的矿井水仓结构及其施工方法。
本发明采用的技术方案是：一种矿井水仓结构，包括通道和水仓；所述通道底板上铺设有矿轨；所述通道和水仓连接处设置有清仓设备区；所述清仓设备区断面为拱形结构，其顶部与通道顶板的标高及坡度相同，其底部与水仓底板的标高及坡度相同；所述清仓设备区底部靠近通道一侧设置有集泥池；所述集泥池池口平面与清仓设备区底部标高相同；所述集泥池池口为圆形结构，下部为锥形结构；所述集泥池圆形结构的中心位于水仓中心线上。
进一步地，所述集泥池池口可为正多边形结构，下部为锥形结构；所述集泥池正多边形结构的中心位于水仓中心线上。
进一步地，所述清仓设备区内用以安装清仓设备。
进一步地，所述的矿井水仓结构的施工方法，包括以下步骤：
S1、在巷道一侧按通道的设计标高和坡度开挖通道；
S2、在通道与水仓的分界线处，采取在通道底板上沿垂直方向向下的开挖方式，开挖至水仓底板设计标高；
S3、在通道与水仓的分界线处，采取在通道顶板上依据通道顶板设计标高和坡度继续向前的开挖方式；通道顶板向前开挖终点处与通道底板垂直向下开挖处，两者间的水平距离以满足安装、操作清仓设备为宜；
S4、通道顶板开挖至终点处后，沿垂直方向向下开挖至水仓底板设计标高，然后依据水仓设计标高和坡度开挖水仓；
S5、在水仓底部靠近通道一侧向下开挖集泥池。
本发明的有益效果是：水仓底板无需铺设矿轨，节约材料，且无需进行斜巷坡度控制，降低施工难度，提高施工速度；在水仓内增设了清仓设备区，可以安装清仓设备，实现机械化清淤；在水仓内增设了收集沉淀物的集泥池，方便清淤；增加了水仓的有效容积，提高了矿山预防突水的能力。
附图说明
图1为现有矿井水仓结构示意图。
图中：1΄、巷道，2΄、通道，3΄、斜巷，4΄、水仓，5΄、通道底板。
图2为本发明的结构示意图。
图中：1、巷道，2、通道，3、清仓设备区，4、集泥池，5、水仓，6、通道顶板，7、通道底板，8、水仓、通道分界线，9、通道顶板开挖终点线。
具体实施方式
为了能更清楚地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进一步说明。
如图2所示的一种矿井水仓结构，包括通道2和水仓5；所述通道2底板上铺设有矿轨；所述通道2和水仓5连接处设置有清仓设备区3；所述清仓设备区3断面为拱形结构，其顶部与通道2顶板的标高及坡度相同，其底部与水仓5底板的标高及坡度相同；所述清仓设备区3内用以安装清仓设备；所述清仓设备区3底部靠近通道2一侧设置有集泥池4；所述集泥池4池口平面与清仓设备区3底部标高相同；所述集泥池4池口为圆形结构，下部为锥形结构；所述集泥池4圆形结构的中心位于水仓5中心线上；所述集泥池4的容积可根据水仓5日集泥量为依据，调整集泥池4的直径和深度以满足水仓5日集泥量需求。
优选地，所述集泥池4池口也可设计为正多边形结构，下部为锥形结构；所述集泥池4正多边形结构的中心位于水仓5中心线上。
优选地，所述的矿井水仓结构的施工方法，包括以下步骤：
S1、在巷道1一侧按通道2的设计标高和坡度开挖通道2；
S2、在通道2与水仓5的分界线处，采取在通道2底板上沿垂直方向向下的开挖方式，开挖至水仓5底板设计标高；
S3、在通道2与水仓5的分界线处，采取在通道2顶板上依据通道2顶板设计标高和坡度继续向前的开挖方式，或者也可采取在通道2顶板上依据水平方向继续向前的开挖方式；通道2顶板向前开挖终点处与通道2底板垂直向下开挖处，两者间的水平距离以满足安装、操作清仓设备为宜；
S4、通道2顶板开挖至终点处后，沿垂直方向向下开挖至水仓5底板设计标高，然后依据水仓设计标高和坡度开挖水仓5；
S5、在水仓5底部靠近通道2一侧向下开挖集泥池4。
本发明的水仓底板无需铺设矿轨，节约材料，且无需进行斜巷坡度控制，降低施工难度，提高施工速度；在水仓内增设了清仓设备区，可以安装清仓设备，实现机械化清淤；在水仓内增设了收集沉淀物的集泥池，方便清淤；增加了水仓的有效容积，提高了矿山预防突水的能力。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (4)

1.一种矿井水仓结构，其特征在于：包括通道（2）和水仓（5）；所述通道（2）底板上铺设有矿轨；所述通道（2）和水仓（5）连接处设置有清仓设备区（3）；所述清仓设备区（3）断面为拱形结构，其顶部与通道（2）顶板的标高及坡度相同，其底部与水仓（5）底板的标高及坡度相同；所述清仓设备区（3）底部靠近通道（2）一侧设置有集泥池（4）；所述集泥池（4）池口平面与清仓设备区（3）底部标高相同；所述集泥池（4）池口为圆形结构，下部为锥形结构；所述集泥池（4）圆形结构的中心位于水仓（5）中心线上。
2.根据权利要求1所述的矿井水仓结构，其特征在于：所述集泥池（4）池口可为正多边形结构，下部为锥形结构；所述集泥池（4）正多边形结构的中心位于水仓（5）中心线上。
3.根据权利要求1所述的矿井水仓结构，其特征在于：所述清仓设备区（3）内用以安装清仓设备。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的矿井水仓结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、在巷道（1）一侧按通道（2）的设计标高和坡度开挖通道（2）；
S2、在通道（2）与水仓（5）的分界线处，采取在通道（2）底板上沿垂直方向向下的开挖方式，开挖至水仓（5）底板设计标高；
S3、在通道（2）与水仓（5）的分界线处，采取在通道（2）顶板上依据通道（2）顶板设计标高和坡度继续向前的开挖方式；通道（2）顶板向前开挖终点处与通道（2）底板垂直向下开挖处，两者间的水平距离以满足安装、操作清仓设备为宜；
S4、通道（2）顶板开挖至终点处后，沿垂直方向向下开挖至水仓（5）底板设计标高，然后依据水仓设计标高和坡度开挖水仓（5）；
S5、在水仓（5）底部靠近通道（2）一侧向下开挖集泥池（4）。
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