CN110578552B - 一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，涉及地下采矿技术领域，采用“U”连接巷道设计，包括连接井筒、连接平巷和斜坡，连接井筒竖向设置，斜坡斜向设置，连接平巷两端分别连接连接井筒与斜坡并形成“U”形结构，且连接平巷顶板低于连接井筒顶部和斜坡顶部，连接井筒顶部与泄水井筒下方相连，泄水井筒外设有支护层，斜坡与泄水平巷相连，连接井筒位于泄水平巷下方，连接平巷顶板始终淹没在水中。始终将泄水井筒与泄水巷道隔离，无论矿井涌水量大小都能起到密闭风流的作用，在矿井涌水量大的情况下，泄水不会产生水雾，因而避免了水流对矿井通风的影响，有利于减少通风构筑物的数量、改善矿井通风效果。
Description
技术领域
本发明涉及地下采矿技术领域，特别是涉及一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构。
背景技术
采用地下开采方式的矿山，为保障持续安全生产，需要从地表向地下开掘一系列通达矿体的巷道，以形成提升、运输、通风、供电、供风、供水、排水、通讯等***，其中，及时排除矿井涌水是矿山防汛抗洪工作的重要内容，对于涌水量大的矿山尤为重要。
根据矿山地形地质条件、开拓工程总体规划布局，除自流排水外，排水***建设方案有一段排水、分段排水、集中排水和分区排水等之分。其中，一段排水是将上部阶段涌水引入下部阶段，由下部阶段直接排至地表；分段排水是将下部阶段涌水先排至上部阶段，再由上部阶段排至地表；集中排水是将矿区涌水集中在一个阶段的水泵房排至地表。当矿区范围很大，井筒数量较多时，一般采取分区排水的方式。
地下矿井涌水主要来自地表水、大气降水、地下水和生产用水等方面，不同条件的矿山涌水量及来源差别很大。受地形和矿体条件影响，国内绝大多数矿山采用机械排水、少数矿山采用自流排水。采用机械排水的矿山排水***一般由水沟、排水巷道、沉淀池、水仓、泵房、排水设备、排水管道等组成，其中降雨量大、渗透速度快的矿山会设置专用排水巷道，以保证大气降雨快速到达水仓并排出矿井。
由于排水巷道的存在以及水流的作用，巷道内风量会很大，对矿井通风有较大影响，因此，需要在巷道内设置通风构筑物（如风门、风墙等），而在巷道内设置通风构筑物对水流通过有一定影响。现有的做法是：在沉淀池外的联络巷道内设置通风构筑物，将排水巷道与运输巷道隔离，从而起到防止水流作用对矿井通风的影响，当沉淀池需要清理时，这些通风构筑物打开将会改变原来***的平衡状态进而影响矿井通风效果。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，采用“U”连接巷道设计，包括连接井筒、连接平巷和斜坡，连接井筒竖向设置，斜坡斜向设置，连接平巷两端分别连接连接井筒与斜坡并形成“U”形结构，且连接平巷顶板低于连接井筒顶部和斜坡顶部，连接井筒顶部与泄水井筒下方相连，泄水井筒外设有支护层，斜坡与泄水平巷相连，连接井筒位于泄水平巷下方，连接平巷顶板始终淹没在水中。
技术效果：本发明应用于泄水井筒和泄水平巷排水的地下矿山，在井巷***中利用“U”管的原理，以一段“U”连接形巷道连接泄水井筒与泄水巷道，将泄水井筒底部的连接井筒布置在泄水巷道的下方，在连接段布置一段连接平巷和一段斜坡形成“U”形结构。当泄水井筒无泄水时，“U”形段始终储有少量的水，在泄水井筒与泄水巷道之间形成水墙阻止风流通过，当井下涌水大量泻入泄水井时，水流经“U”形段连接巷道进入泄水巷道流入沉淀池，受“U”形段储水的阻隔，井下涌水下泻时形成的水雾将不会进入泄水巷道，也不会带出风流影响矿井通风。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，连接平巷的长度在3m以上。
前所述的一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，斜坡与水平面的夹角在30°以内。
前所述的一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，斜坡一侧设置踏步。
前所述的一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，连接平巷顶板低于泄水平巷底板20～30mm。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中在斜坡的一侧设踏步，以便清理淤泥；
（2）本发明中连接平巷顶板低于泄水平巷底板20～30mm，以保证“U”形连接巷道起到密闭风流的作用，“U”形连接巷道断面满足矿井最大涌水量的需要，无论井下涌水量大小，连接巷道顶板始终淹没在水中，连接巷道既能起到泄水作用、又能起到密闭风流的作用；
（3）本发明中泄水井筒与泄水巷道间的“U”形连接巷道始终储有少量的水，始终将泄水井筒与泄水巷道隔离，无论矿井涌水量大小都能起到密闭风流的作用，在矿井涌水量大的情况下，泄水不会产生水雾，因而避免了水流对矿井通风的影响，有利于减少通风构筑物的数量、改善矿井通风效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中：1、连接平巷；2、斜坡；3、连接平巷顶板；4、最低水位线；5、泄水平巷；6、支护层；7、泄水井筒；8、连接井筒。
具体实施方式
一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，结构如图1所示，采用“U”连接巷道设计，包括连接井筒8、连接平巷1和斜坡2。连接井筒8竖向设置，斜坡2斜向设置，连接平巷1两端分别连接连接井筒8与斜坡2并形成“U”形结构，且连接平巷顶板3低于连接井筒8顶部和斜坡2顶部，连接井筒8顶部与泄水井筒7下方相连，泄水井筒7外设有支护层6，斜坡2与泄水平巷5相连，斜坡2一侧设置踏步。连接井筒8位于泄水平巷5下方，连接平巷1的长度在3m以上，连接平巷顶板3低于泄水平巷5底板20～30mm，斜坡2与水平面的夹角在30°以内，连接平巷顶板3始终淹没在水中。
某铁矿山采用竖井与斜坡道相结合的开拓方式，采矿方法为无底柱分段崩落法，设0m、－120m、－240m、－360m四个阶段，矿山井下涌水采用一段排水的方式，将上部0m、－120m、－240m三个阶段运输水平的涌水通过泄水井下泻－360m下部阶段，在－360m通过泄水平巷5进入沉淀池和水仓，由－360m阶段水泵直接排至地表。随着0m、－120m、－240m涌水从泄水井下泻，在泄水井及－360m泄水平巷5内形成了很大的风流，严重影响了矿井通风***的风量分配，导致***风流紊乱，使得原有的进风井巷变成回风井巷。为了避免水流对矿井通风***的影响，现行的做法是：为了保持－360m泄水巷道与沉淀池之间的畅通、防止泄水井大量泄水影响矿井通风，在－360m泄水巷道外的联络巷道内设置两道风门，以利于人员进出沉淀池、水仓进行检查和清理，风门处于常闭状态，由于联络巷道内有水沟存在，在安装风门后风流还会进入到两道风门之间，因此风门开启依然很困难。按照本发明，地下矿山采用一段“U”形连接巷道将泄水井筒7与－360m泄水平巷5连接起来，连接平巷1长度为6m，斜坡2与水平面夹角为15°，连接巷道与泄水平巷5断面相同，在斜坡2的一侧设踏步以便清理淤泥，为了阻止泄水井筒7水流下泻形成的风流、水雾进入泄水平巷5，先行将“U”形连接巷道内注满水使得泄水井筒7与泄水平巷5隔离，由此，当井下涌水大量泻入泄水井时，水流经“U”形连接巷道进入泄水巷道流入沉淀池，受“U”形段储水的阻隔，井下涌水下泻时将不会形成风流进入泄水巷道，因而不会影响矿井通风。
泄水井筒7与泄水巷道间的“U”形连接巷道内始终储有少量的水将泄水井筒7与泄水巷道隔离，无论矿井涌水量大小都能起到密闭风流的作用，在矿井涌水量大的情况下，泄水不会产生水雾影响泄水平巷5，因而避免了水流对矿井通风的影响，有利于减少通风构筑物的数量、改善矿井通风效果。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，其特征在于：采用“U”连接巷道设计，包括连接井筒（8）、连接平巷（1）和斜坡（2），所述连接井筒（8）竖向设置，所述斜坡（2）斜向设置，所述连接平巷（1）两端分别连接所述连接井筒（8）与所述斜坡（2）并形成“U”形结构，且连接平巷顶板（3）低于所述连接井筒（8）顶部和所述斜坡（2）顶部，所述连接井筒（8）顶部与泄水井筒（7）下方相连，所述泄水井筒（7）外设有支护层（6），所述斜坡（2）与泄水平巷（5）相连，所述连接井筒（8）位于所述泄水平巷（5）下方，所述连接平巷顶板（3）始终淹没在水中。
2.根据权利要求1所述的一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，其特征在于：所述连接平巷（1）的长度在3m以上。
3.根据权利要求1所述的一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，其特征在于：所述斜坡（2）与水平面的夹角在30°以内。
4.根据权利要求1所述的一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，其特征在于：所述斜坡（2）一侧设置踏步。
5.根据权利要求1所述的一种矿井泄水井筒与泄水巷道的连接结构，其特征在于：连接平巷顶板（3）低于泄水平巷（5）底板20～30mm。
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