[發明專利]負壓抽氣吸水式強化疏干機

有效

• 申請號: 201310073597.8
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN103147794A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 周為民;王開華;雷澤勇;郭平輝;劉君杰;薛順;諶勇;謝浩然
• 申請（專利權）人: 南華大學;北京華嘉毅工程技術咨詢有限公司
• 主分類號: E21F16/00
• 分類號: E21F16/00
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所 43101
• 代理人: 鄒小強

技術領域

本發明涉及一種疏水裝置，特別是一種用于礦山沉積巖采掘中頂板靜水強化疏水的裝置。

背景技術

在礦山沉積巖層內，采掘頂板若為泥質膠結細粒砂巖，在無水地段這種砂巖較為堅硬，采掘支撐頂板不易塌落；但這種砂巖遇水則會膨脹，難以支護，常因頂板濕軟砂巖塌落，造成安全事故。當砂巖含水率達到一定程度砂巖就會變成豆腐渣狀，若水在砂巖內達到臨界狀態，便形成流砂，根本無法支護。

頂板中的靜水可分為二種，即結合水和自由水。目前，國內外對頂板靜水中自由水的疏干，一般采用坑內外引排水、鉆孔泄水和利用采準巷道通風滴干的辦法。但富含在砂巖內的自由水靠自然泄水方法速度太慢，泄水時間少則一年半載，多則二、三年，這種泄水方法延誤工期，影響生產。為此，相當一部分含水量大的礦山，不能保持開拓、采準、備采這三級礦量的平衡，造成了嚴重的采掘失調。

實踐和實驗證明，含泥量在12%以上、含水率在12%以下的泥質膠結細粒砂巖，采掘工作面頂板和圍巖就可以安全支護，若此砂巖含水率大于12%，頂板和圍巖支撐的難度將隨著含水率的增加而逐步加大，特別是含水率在15%以上，頂板和圍巖會邊支撐邊塌落。在井巷掘進中，對于含水率為12%～14%的泥質膠結細粒砂巖頂板，一般是1米一架木棚的支護，并且需要用背板密頂密幫的支撐圍巖；在采空區采用0.8m×0.8m支護網度的情況下，頂板必須要用木板密集護頂，否則就會塌落。這種支護方式每年要消耗大量木材，不僅成本高，效率低，而且很不安全。

泥質膠結細粒砂巖頂板含水濕軟，難支護，易塌落不僅是含水率高的礦山遇到的難題，也是當今世界地下工程的普遍難題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種用于礦山沉積巖采掘中頂板靜水強化疏水的裝置。

本發明的技術方案是：一種負壓抽氣吸水式強化疏干機，由移動小車、安裝在移動小車上的剪叉式液壓升降平臺、負壓抽氣吸水裝置、水箱、疏水花管清理裝置和兩個夾軌器及平行安裝在剪叉式液壓升降平臺頂部的兩根燕尾槽、復數個疏水花管裝置、疏水軟管、T型換向閥、排水管、集水裝置、疏水花管清理裝置出水管和疏水花管清理裝置進水管組成。

所述的疏水花管裝置由水槽組件、復數根疏水花管、兩個燕尾滑塊和緊固螺釘組成。水槽組件上設有封閉式水槽，水槽組件的底部設有出水口，出水口與水槽相通。水槽組件的上部設有復數個疏水花管螺紋接口，疏水花管螺紋接口與水槽相通。疏水花管由管體及緊緊包裹在管體上的疏水膜組成，管體的一端開口，一端封閉，管體的開口端設有外螺紋，在管體的筒壁和封閉端設有復數個疏水孔。疏水花管通過螺紋連接分別安裝在水槽組件的疏水花管螺紋接口上。兩個燕尾滑塊通過緊固螺釘分別安裝在水槽組件底部的兩端。

T型換向閥安裝在負壓抽氣吸水裝置的外殼內，T型換向閥的換向手柄設在負壓抽氣吸水裝置的外殼外，T型換向閥用于吸水時或清理花管堵塞物時的水流的換向。疏水花管裝置通過緊固螺釘和燕尾滑塊固定安裝在剪叉式液壓升降平臺頂部的兩根燕尾槽上，疏水軟管的一端分別與疏水花管裝置的水槽組件底部的出水口連接，疏水軟管的另一端分別與設在負壓抽氣吸水裝置內的集水裝置的進水口連接，集水裝置的出水口通過管道與T型換向閥的第一進水口連接，T型換向閥的出水口通過管道與負壓抽氣吸水裝置的進水口連接，負壓抽氣吸水裝置的出水口通過排水管與水箱連接，疏水花管清理裝置進水管的一端與水箱連接，疏水花管清理裝置進水管的另一端與高壓水泵的進水口連接，高壓水泵的出水口通過疏水花管清理裝置出水管與T型換向閥的第二進水口連接。疏水花管清理裝置由電動機和高壓水泵組成，由電動機帶動高壓水泵工作。兩個夾軌器安裝在移動小車的端部，用途是夾緊鋼軌，防止負壓抽氣吸水式強化疏干機工作時移動。水箱上設有排水閥門，用于排除水箱中多于的水。

負壓抽氣吸水式強化疏干機工作過程如下：

1、將移動小車移到工作面，用夾軌器夾緊鋼軌對移動小車進行定位，然后啟動剪叉式液壓升降平臺，并上升到頂板工作面，再通過燕尾滑塊上的緊固螺釘調節各疏水花管裝置的間距并固定，將各疏水花管裝置上的疏水花管分別對準砂巖頂板上的泄水孔并升到泄水孔頂端，做好疏水前的準備工作，此時T型換向閥的第二進水口與高壓水泵的水流通道處于關閉狀態；

2、啟動負壓抽氣吸水裝置，利用負壓原理對砂巖頂板中的自由水進行吸水即強化疏干，吸出來的水通過T型換向閥進入負壓抽氣吸水裝置，再通過排水管進入水箱中，多余的水由水箱上的排水閥門流入坑道；