CN116085041B - 一种矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法,在防水门的下游巷道两侧对称布置安装自适应加载保护装置的硐室,并在两个硐室内均布置自适应加载保护装置;导水管地下暗管一侧与防水门上游巷道底板地面的过滤装置连接,另一侧与防水门下游巷道自适应加载保护装置硐室布置的导水管地上明管连接;自适应加载保护装置自适应防水门上游巷道水流压力,通过进液控制阀和单向阀,控制水流进入不同加载缸,调整作用在下游巷道侧的防水门的推力,降低作用在防水门的推力差值,实现保护防水门,避免防水门发生推垮损坏。
Description
技术领域
本发明涉及矿山开采地下水患防治技术领域,尤其是涉及矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法。
背景技术
矿井水患是威胁矿井安全生产的重大危险源,矿井突水事故时有发生,对矿井生产、安全和经营造成重大影响。为减小矿井突水影响范围,水文地质条件复杂的矿山,要在关键巷道内设置防水门,例如通往强含水带、积水区和有大量涌水可能区域的巷道都需要设置防水门,防水门对矿井水在巷道内流动起到截流的重要作用。常规的防水门结构主要由门板、门框、合页连接结构及锁紧结构等部件组成。巷道突水时,防水门一侧受水压冲击作用(防水门上游巷道侧),另外一侧无压力作用(防水门下游巷道侧),防水门两侧压力存在差值。由于地下水水流被防水门截流,作用在防水门的压力随着水流速度、水位变化而变化,防水门两侧压力差值也在变化,高偏差压力是导致防水门被冲垮破坏的根本原因,进而使得突水水流淹没井下其他巷道及硐室,扩大突水影响范围。因此,为了降低防水门两侧压力差值,减少防水门两侧压力差值对防水门的破坏作用,提高防水门抵抗地下水水流的冲击破坏能力,防水门需要安置加载保护装置。
此外,矿井地下出现突水险情时,防水门快速关闭与锁紧后,井下人员需要全部迅速撤离井下。井下无人情况下,常规电控控制加载装置难以得到有效操作控制,并且电控加载装置在有水环境下,容易出现电路短路导致的故障问题。因此,一种防治水门自适应加载保护方法亟需探索,实现无人操作下,通过加载保护装置自适应防水门上游突水水流的压力大小,调整作用在下游巷侧防水门的推力大小,降低防水门两侧压力差值,提高防水门抵抗地下水冲击破坏的能力,是当前矿山地下水害治理需要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法,能够在无人操作条件下,通过自适应防水门上游巷道突水水流的压力大小,调整作用在下游巷侧防水门的推力大小,降低防水门两侧压力差值。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种巷道防水门自适应加载保护方法,具体包括如下步骤:
S2:在防水门的下游巷道两侧对称布置安装自适应加载保护装置的硐室,并在两个硐室内均布置自适应加载保护装置;
S4:自适应加载保护装置自适应防水门上游巷道水流压力,通过进液控制阀和单向阀,控制水流进入不同加载缸,调整作用在下游巷道侧的防水门的推力,降低作用在防水门的推力差值,实现保护防水门,避免防水门发生推垮损坏。
本发明的有益效果是:本发明以地下突水的水流压力作为自适应加载保护装置的加载压力,解决常规电控加载装置在有水环境下,容易出现电路短路导致的故障问题,且可以实现无人操作加载。通过进液控制阀和单向阀适应水流压力变化,调整保护防水门所需的推力。可以有效解决现有防水门两侧压力差值过大所导致的防水门容易推垮破坏的问题,实现保护防水门的重要作用。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述步骤S2和步骤S4之间还包括以下步骤:
S3:在防水门巷道两侧开挖沟槽,将排水管线布置在沟槽内,密封形成导水管地下暗管,导水管地下暗管一侧与防水门上游巷道底板地面的过滤装置连接,另一侧与防水门下游巷道自适应加载保护装置硐室布置的导水管地上明管连接。
采用上述进一步方案的有益效果是过滤装置布置在防水门上游巷道底板地面,可以过滤防水门上游巷道水流中的杂物,减少水流中杂物进入自适应加载保护装置管路和缸体内部所造成的损坏。防水门上游巷道侧的水流通过过滤装置、导水管地下暗管、导水管地上明管后,经过进液控制阀进入加载缸。
进一步,步骤S2之前还包括以下步骤:
S1:在巷道内布置常规技术的防水门。
进一步,步骤S4具体包括以下步骤:
S41:当水流压力p<低压进液控制阀的开启压力P1时,低压进液控制阀、中压进液控制阀、高压进液控制阀均不开启,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门面积S上。
S42:当低压进液控制阀的开启压力P1<水流压力p<中压进液控制阀的开启压力P2时,仅低压进液控制阀开启,水流经由过滤装置、导水管地下暗管、导水管地上明管、低压进液控制阀后,进入低压加载缸,单向阀一处于关闭状态,水流被封闭在低压加载缸内,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门的面积S上-2×水流压力p×低压加载缸活塞的面积S1。
S43:当中压进液控制阀的开启压力P2<水流压力p<高压进液控制阀的开启压力P3时,低压进液控制阀与中压进液控制阀开启,水流经由过滤装置、导水管地下暗管、导水管地上明管、低压进液控制阀和中压进液控制阀后,进入低压加载缸和中压加载缸,单向阀一和单向阀二处于关闭状态,水流被封闭在低压加载缸与中压加载缸的内部,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门面积S上-2×水流压力p×(低压加载缸活塞的面积S1+中压加载缸活塞的面积S2)。
S44:当水流压力p>高压进液控制阀的开启压力P3时,低压进液控制阀、中压进液控制阀、高压进液控制阀全部开启,水流经由过滤装置、导水管地下暗管、导水管地上明管、低压进液控制阀、中压进液控制阀、高压进液控制阀后,进入低压加载缸、中压加载缸、高压加载缸,单向阀一、单向阀二、单向阀三均处于关闭状态,水流被封闭在低压加载缸、中压加载缸、高压加载缸的内部,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门面积S上-2×水流压力p×(低压加载缸活塞的面积S1+中压加载缸活塞的面积S2+高压加载缸活塞的面积S3)。
采用上述进一步方案的有益效果是自适应加载保护装置可以实现水流压力增加时,自适应水流压力,调整作用在防水门下游巷道侧的防水门的推力,进而降低作用在防水门的推力差值,起到保护防水门的重要作用。
步骤S4还包括以下步骤:
S45:当地下巷道突水灾害得到治理后,突水水流压力p下降时,单向阀开启,加载缸内的流体会流出单向阀进行卸压,加载缸内流体压力下降至水流压力p时,单向阀关闭,加载缸内剩余的流体压力继续为下游巷道的防水门提供推力。
采用上述进一步方案的有益效果是自适应加载保护装置可以实现水流压力降低时,自适应水流压力,调整作用在防水门下游巷道侧的防水门的推力,进而调整防水门两侧的推力差值,起到保护防水门的重要作用。
附图说明
图1是本发明的流程图;
图2是本发明提供的巷道防水门及加载保护装置布置平面示意图;
图3是本发明提供的自适应加载保护装置结构示意图;
图4是图3中的自适应加载保护装置低压缸与中压缸结构拆分示意图;
图5是图3中的自适应加载保护装置液控阀门布置图
图中:1、防水门门板,2、防水门门框,3、合页,4、过滤装置,5、导水管地下暗管,6、导水管地上明管,7、自适应加载保护装置,8、加固的反力墙,9-1、低压进液控制阀,9-2、中压进液控制阀,9-3、高压进液控制阀,10-1、单向阀一,10-2、单向阀二,10-3、单向阀三,11、低压加载缸,12、中压加载缸,13、高压加载缸,14、低压加载缸活塞,15、中压加载缸活塞,16、高压加载缸活塞,17、加载板,18、低压加载缸活塞杆,19、中压加载缸活塞杆,20、高压加载缸活塞杆,21、低压加载缸排气孔,22、中压加载缸排气孔,23、高压加载缸排气孔,24、铰接座,25、低压加载缸外螺纹,26、中压加载缸内螺纹。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1所示,本发明提供了一种巷道防水门自适应加载保护方法,具体包括以下步骤:
S1:在巷道内布置常规技术的防水门;
S2:在防水门的下游巷道两侧对称布置安装自适应加载保护装置的硐室,并在两个硐室内均布置自适应加载保护装置;
S3:在防水门巷道两侧开挖沟槽,将排水管线布置在沟槽内,密封形成导水管地下暗管,导水管地下暗管一侧与防水门上游巷道底板地面的过滤装置连接,另一侧与防水门下游巷道自适应加载保护装置硐室布置的导水管地上明管连接;
S4:自适应加载保护装置自适应防水门上游巷道水流压力,通过进液控制阀和单向阀,控制水流进入不同加载缸,调整作用在下游巷道侧的防水门的推力,降低作用在防水门的推力差值,实现保护防水门,避免防水门发生推垮损坏。
本发明以地下突水的水流压力作为自适应加载保护装置的加载压力,解决常规电控加载装置在有水环境下,容易出现电路短路导致的故障问题,且可以实现无人操作加载。通过进液控制阀和单向阀适应水流压力变化,利用加载缸体内活塞面积改变,调整保护防水门所需的推力。本发明可以有效解决现有防水门两侧压力差值过大所导致的防水门容易推垮破坏的问题,实现保护防水门的重要作用。
如图2至图5所示,本发明所使用的巷道防水门自适应加载保护装置,包括:在巷道内布置常规技术的防水门,防水门由门板1和门框2组成,门板1和门框2由合页3连接。
向所述防水门的下游巷道两侧,对称布置安装自适应加载保护装置硐室。
所述的两个自适应加载保护装置硐室均布置有自适应加载保护装置7,即有两套自适应加载保护装置7对下游巷道侧的防水门加载。
所述的自适应加载保护装置硐室,设置有加固的反力墙8,用于固定自适应加载保护装置7,并且为自适应加载保护装置7提供较大的反力。
所述的自适应加载保护装置7由过滤装置4,导水管地下暗管5,导水管地上明管6,低压进液控制阀9-1,中压进液控制阀9-2,高压进液控制阀9-3,单向阀一10-1、单向阀二10-2、单向阀三10-3,低压加载缸11,中压加载缸12,高压加载缸13,低压加载缸活塞14,中压加载缸活塞15,高压加载缸活塞16,加载板17,低压加载缸活塞杆18,中压加载缸活塞杆19,高压加载缸活塞杆20,低压加载缸排气孔21,中压加载缸排气孔22,以及高压加载缸排气孔23所组成。
所述的自适应加载保护装置的过滤装置4布置在防水门上游巷道底板地面,主要用于过滤防水门上游巷道水流中的杂物,减少水流中杂物进入自适应加载保护装置管路和缸体内部所造成的损坏。
所述防水门巷道两侧开挖沟槽,将排水管线布置在沟槽内,然后进行混凝土充填密封,形成导水管地下暗管5。
所述的导水管地下暗管5一侧与防水门上游巷道底板地面的过滤装置4连接。
所述的导水管地下暗管5一侧与防水门下游巷道自适应加载保护装置硐室布置的导水管地上明管6连接。
所述的自适应加载保护装置7,包括低压加载缸11,中压加载缸12,高压加载缸13。
所述的低压加载缸11内布置面积为S1的低压加载缸活塞14。
所述的中压加载缸12内布置面积为S2的中压加载缸活塞15。
所述的高压加载缸13内布置面积为S3的高压加载缸活塞16。
所述的活塞面积S3>S2>S1。
所述的低压加载缸11,通过管线连接低压进液控制阀9-1与单向阀一10-1,低压进液控制阀9-1与单向阀一10-1并联布置,低压进液控制阀9-1为弹簧机械控制的进液控制阀(通过调压螺钉,调整弹簧长度,设置阀门开启压力,为常规技术与装置),低压进液控制阀9-1开启压力为P1。单向阀一10-1布置具有方向性,控制流体流出低压加载缸11,即单向阀一a端大于b端压力时,单向阀一开启,流体由单向阀一a端流向b端。
所述的中压加载缸12,通过管线连接中压进液控制阀9-2与单向阀二10-2,中压进液控制阀9-2与单向阀二10-2并联布置,中压进液控制阀9-2为弹簧机械控制的进液控制阀,中压进液控制阀9-2开启压力为P2。单向阀二10-2布置具有方向性,控制流体流出中压加载缸12,即单向阀二a端大于b端压力时,单向阀二开启,流体由单向阀二a端流向b端。
所述的高压加载缸13,通过管线连接高压进液控制阀9-3与单向阀三10-3,高压进液控制阀9-3与单向阀三10-3并联布置,高压进液控制阀9-3为弹簧机械控制的进液控制阀,高压进液控制阀9-3开启压力为P3。单向阀三10-3布置具有方向性,控制流体流出高压加载缸13,即单向阀三a端大于b端压力时,单向阀三开启,流体由单向阀三a端流向b端。
所述的高压进液控制阀9-3开启压力P3>中压进液控制阀9-2开启压力P2>低压进液控制阀9-1开启压力P1。
所述的低压加载缸活塞14,与低压加载缸活塞杆18连接,流体压力作用在低压加载缸活塞14上,推动低压加载缸活塞杆18移动。
所述的低压加载缸活塞杆18的前端,通过铰接座24与加载板17连接,实现加载板17的转动。低压加载缸活塞杆18移动可以为加载板17提供推力。
所述的中压加载缸活塞15,与中压加载缸活塞杆19连接,流体压力作用在中压加载缸活塞15上,推动中压加载缸活塞杆19移动。
所述的高压加载缸活塞16,与高压加载缸活塞杆20连接,流体压力作用在高压加载缸活塞16的力推动高压加载缸活塞杆20移动。
所述的低压加载缸11、中压加载缸12、高压加载缸13的缸体分别布置有低压加载缸排气孔21、中压加载缸排气孔22、高压加载缸排气孔23,用于减少气体对活塞移动的阻力。
所述的自适应加载保护装置7的工作原理如下:
防水门上游巷道突水时,巷道防水门对水流起到截流作用。根据用于表示流体能量守恒的伯努利方程,流体在忽略粘性损失的流动中,流线上任意截面的压力势能(即压力水头)、动能(即流速水头)与位势能(即位置水头)之和保持不变,表示为p+1/2ρv2+ρgh=常量(p为水流压力,ρ为水的密度,v为水流速度,g为重力加速度,h为水位高度)。防水门位置处的水流被截流,水流速度v极大降低,必然导致水压p和水位高度h变化,地下巷道较封闭且高度有限,当巷道水位上升到巷道最大高度位置时,势必导致水流压力p急剧上升,作用在防水门的推力差值△F=防水门上游巷道侧的作用力F1-防水门下游巷道侧的作用力F2=防水门上游巷道侧的压力P上×防水门面积S上-防水门下游巷道侧的压力P下×防水门面积S下,由于常规防水门下游巷道侧的压力通常为0,由此可知作用在防水门两侧的推力差值会剧增,可能推垮防水门。
本发明提供一种自适应加载保护装置7,该装置在防水门下游巷道侧门板上施加作用力,降低防水门的推力差值对防水门的破坏作用。
自适应加载保护装置7的特点在于:
优选地,自适应加载保护装置7以防水门上游巷道侧的水流压力为动力,防水门上游巷道侧的水流通过过滤装置4、导水管地下暗管5、导水管地上明管6后,经过进液控制阀进入加载缸。
优选地,自适应加载装置7的加载缸由低压加载缸11、中压加载缸12、高压加载缸13组成。
优选地,低压加载缸11一端加工布置有低压加载缸外螺纹25,中压加载缸12一段加工布置有与低压加载缸外螺纹25匹配的中压加载缸内螺纹26,低压加载缸11与中压加载缸12通过内、外螺纹连接,便于加载缸及内部部件的拆装。同样地,中压加载缸12与高压加载缸13也通过匹配的内、外螺纹连接。
优选地,低压进液控制阀9-1控制流体进入低压加载缸11。
优选地,中压进液控制阀9-2控制流体进入中压加载缸12。
优选地,高压进液控制阀9-3控制流体进入高压加载缸13。
实施例1
在上述方案的基础上,本实施例中,所述步骤S4具体包括以下步骤:
S41:当水流压力p<低压进液控制阀9-1的开启压力P1时,低压进液控制阀9-1、中压进液控制阀9-2、高压进液控制阀9-3均不开启,此时作用在防水门上游巷道侧的水流压力p较小,依靠防水门自身强度抵抗较低压力的水流压力p。
此时,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门面积S上。
实施例2
在上述方案的基础上,本实施例中,所述步骤S41之后还包括以下步骤:
S42:当低压进液控制阀9-1的开启压力P1<水流压力p<中压进液控制阀9-2的开启压力P2时,仅低压进液控制阀9-1开启,水流经由过滤装置4、导水管地下暗管5、导水管地上明管6、低压进液控制阀9-1后,进入低压加载缸11。单向阀一10-1的a端与b端压力相等,单向阀一处于关闭状态,水流被封闭在低压加载缸11内。此时,自适应加载装置7提供的推力大小F1=水流压力p×低压加载缸活塞14的面积S1。
此时,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门的面积S上-2×水流压力p×低压加载缸活塞14的面积S1。
实施例3
在上述方案的基础上,本实施例中,所述步骤S42之后还包括以下步骤:
S43:当中压进液控制阀9-2的开启压力P2<水流压力p<高压进液控制阀9-3的开启压力P3时,低压进液控制阀9-1与中压进液控制阀9-2开启,水流经由过滤装置4、导水管地下暗管5、导水管地上明管6、低压进液控制阀9-1和中压进液控制阀9-2后,进入低压加载缸11和中压加载缸12,单向阀一10-1、单向阀二10-2的a端与b端压力相对,单向阀一和单向阀二处于关闭状态,水流被封闭在低压加载缸11与中压加载缸12的内部。此时,自适应加载保护装置7提供的推力大小F2=水流压力p×(低压加载缸活塞14的面积S1+中压加载缸活塞15的面积S2)。
此时,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门面积S上-2×水流压力p×(低压加载缸活塞14的面积S1+中压加载缸活塞15的面积S2)。
实施例4
在上述方案的基础上,本实施例中,所述步骤S43之后还包括以下步骤:
S44:当水流压力p>高压进液控制阀9-3的开启压力P3时,低压进液控制阀9-1、中压进液控制阀9-2、高压进液控制阀9-3全部开启,水流经由过滤装置4、导水管地下暗管5、导水管地上明管6、低压进液控制阀9-1、中压进液控制阀9-2、高压进液控制阀9-3后,进入低压加载缸11、中压加载缸12、高压加载缸13。单向阀一10-1、单向阀二10-2、单向阀三10-3的a端与b端压力相对,三个单向阀处于关闭状态,水流被封闭在低压加载缸11、中压加载缸12、高压加载缸13的内部。此时,自适应加载装置7提供的推力大小F3=水流压力p×(低压加载缸活塞14的面积S1+中压加载缸活塞15的面积S2+高压加载缸活塞16的面积S3)。
此时,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门面积S上-2×水流压力p×(低压加载缸活塞14的面积S1+中压加载缸活塞15的面积S2+高压加载缸活塞16的面积S3)。
自适应加载保护装置7可以实现水流压力增加时,自适应水流压力,调整作用在防水门下游巷道侧的防水门的推力,进而降低作用在防水门的推力差值,起到保护防水门的重要作用。
实施例5
在上述方案的基础上,本实施例中,所述步骤S44之后还包括以下步骤:
S45:如果地下巷道突水灾害得到了治理,突水水流压力p下降时,单向阀a端压力大于b端压力,单向阀开启,加载缸内的流体会流出单向阀进行卸压,加载缸内流体压力下降至水流压力p时,单向阀a端压力等于b端压力,单向阀关闭,加载缸内剩余的流体压力继续为下游巷道的防水门提供推力。
自适应加载保护装置7可以实现水流压力降低时,自适应水流压力,调整作用在防水门下游巷道侧的防水门的推力,进而调整防水门两侧的推力差值,起到保护防水门的重要作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,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、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S2:在防水门的下游巷道两侧对称布置安装自适应加载保护装置的硐室,并在两个硐室内均布置自适应加载保护装置;
S4:自适应加载保护装置自适应防水门上游巷道水流压力,通过进液控制阀和单向阀,控制水流进入不同加载缸,调整作用在下游巷道侧的防水门的推力,降低作用在防水门的推力差值,实现保护防水门,避免防水门发生推垮损坏;所述巷道防水门自适应加载保护方法使用的装置,包括:
防水门,所述防水门由门板(1)和门框(2)组成,门板1和门框(2)由合页(3)连接;
自适应加载保护装置由过滤装置(4)、导水管地下暗管(5)、导水管地上明管(6)、低压进液控制阀(9-1)、中压进液控制阀(9-2)、高压进液控制阀(9-3)、单向阀一(10-1)、单向阀二(10-2)、单向阀三(10-3)、低压加载缸(11)、中压加载缸(12)、高压加载缸(13)、低压加载缸活塞(14)、中压加载缸活塞(15)、高压加载缸活塞(16)、加载板(17)、低压加载缸活塞杆(18)、中压加载缸活塞杆(19)、高压加载缸活塞杆(20)、低压加载缸排气孔(21)、中压加载缸排气孔(22)、以及高压加载缸排气孔(23)所组成;
所述导水管地下暗管(5)一侧与防水门上游巷道底板地面的过滤装置(4)连接;
所述导水管地下暗管(5)一侧与防水门下游巷道自适应加载保护装置硐室布置的导水管地上明管(6)连接;
所述低压加载缸(11),通过管线连接低压进液控制阀(9-1)与单向阀一(10-1),低压进液控制阀(9-1)与单向阀一(10-1)并联布置;
所述中压加载缸(12),通过管线连接中压进液控制阀(9-2)与单向阀二(10-2),中压进液控制阀(9-2)与单向阀二(10-2)并联布置;
所述高压加载缸(13),通过管线连接高压进液控制阀(9-3)与单向阀三(10-3),高压进液控制阀(9-3)与单向阀三(10-3)并联布置;
所述高压加载缸活塞杆(20)与中压加载缸活塞(15)连接;
所述中压加载缸活塞杆(19)与低压加载缸活塞(14)连接;
所述低压加载缸活塞(14)与低压加载缸活塞杆(18)连接;
所述低压加载缸活塞杆(18)与加载板(17)连接;
所述中压加载缸活塞(15)与中压加载缸活塞杆(19)连接;
所述高压加载缸活塞(16)与高压加载缸活塞杆(20)连接。
2.根据权利要求1所述的一种矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法,其特征在于:步骤S2和步骤S4之间还包括以下步骤:
S3:在防水门巷道两侧开挖沟槽,将排水管线布置在沟槽内,密封形成导水管地下暗管,导水管地下暗管一侧与防水门上游巷道底板地面的过滤装置连接,另一侧与防水门下游巷道自适应加载保护装置硐室布置的导水管地上明管连接。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法,其特征在于:步骤S2之前还包括以下步骤:
S1:在巷道内布置防水门。
4.根据权利要求2所述的一种矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法,其特征在于:步骤S4具体包括以下步骤:
S41:当水流压力p<低压进液控制阀的开启压力P1时,低压进液控制阀、中压进液控制阀、高压进液控制阀均不开启,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门面积S上。
5.根据权利要求4所述的一种矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法,其特征在于:步骤S41之后还包括以下步骤:
S42:当低压进液控制阀的开启压力P1<水流压力p<中压进液控制阀的开启压力P2时,仅低压进液控制阀开启,水流经由过滤装置、导水管地下暗管、导水管地上明管、低压进液控制阀后,进入低压加载缸,单向阀一处于关闭状态,水流被封闭在低压加载缸内,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门的面积S上-2×水流压力p×低压加载缸活塞的面积S1。
6.根据权利要求4所述的一种矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法,其特征在于:步骤S42之后还包括以下步骤:
S43:当中压进液控制阀的开启压力P2<水流压力p<高压进液控制阀的开启压力P3时,低压进液控制阀与中压进液控制阀开启,水流经由过滤装置、导水管地下暗管、导水管地上明管、低压进液控制阀和中压进液控制阀后,进入低压加载缸和中压加载缸,单向阀一和单向阀二处于关闭状态,水流被封闭在低压加载缸与中压加载缸的内部,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门面积S上-2×水流压力p×(低压加载缸活塞的面积S1+中压加载缸活塞的面积S2)。
7.根据权利要求4所述的一种矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法,其特征在于:步骤S43之后还包括以下步骤:
S44:当水流压力p>高压进液控制阀的开启压力P3时,低压进液控制阀、中压进液控制阀、高压进液控制阀全部开启,水流经由过滤装置、导水管地下暗管、导水管地上明管、低压进液控制阀、中压进液控制阀、高压进液控制阀后,进入低压加载缸、中压加载缸、高压加载缸,单向阀一、单向阀二、单向阀三均处于关闭状态,水流被封闭在低压加载缸、中压加载缸、高压加载缸的内部,作用在防水门的推力差值△F=水流压力p×防水门面积S上-2×水流压力p×(低压加载缸活塞的面积S1+中压加载缸活塞的面积S2+高压加载缸活塞的面积S3)。
8.根据权利要求4所述的一种矿山井下巷道防水门自适应加载保护方法,其特征在于:步骤S44之后还包括以下步骤:
S45:当地下巷道突水灾害得到治理后,突水水流压力p下降时,单向阀开启,加载缸内的流体会流出单向阀进行卸压,加载缸内流体压力下降至水流压力p时,单向阀关闭,加载缸内剩余的流体压力继续为下游巷道的防水门提供推力。
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