[實用新型]一種礦山采空區封閉系統

有效

• 申請號: 201820791595.0
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN208220837U
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 劉暢;唐紹輝;史傳哲;衛明;焦文宇;曹三六;朱青凌;覃敏;張見;余小明
• 申請（專利權）人: 長沙礦山研究院有限責任公司;銅陵有色金屬集團股份有限公司安慶銅礦
• 主分類號: E21F16/00
• 分類號: E21F16/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 鄧淑紅

本實用新型公開了一種礦山采空區封閉系統，包括貫通的縱向泄水井、橫向泄水通道、阻尼導水通道、縱向阻尼導水井和溢水通道，采空區的積水經縱向泄水井進入橫向泄水通道和阻尼導水通道，再進入縱向阻尼導水井，最后經溢水通道排出至地表，阻尼導水通道有依次布置的若干個。不僅可自動排出采空區的積水，還相當于在采空區底板的下方設置了由積水形成的水墻，采空區內的空氣沖擊波從縱向泄水井在底板上的端口沖擊水墻中的積水時，能量得到消減后，頂多將積水從溢水通道推送至地表，不會對地下礦山產生沖擊危害，兼具排水與阻波功能的防災減災系統，既可解決采空區空氣沖擊波的沖擊問題，又能避免采空區產生積水，確保礦山安全生產不受采空區的影響。

技術領域

本實用新型屬于礦山采空區治理領域，具體涉及一種礦山采空區封閉系統。

背景技術

處理地下采礦的采空區，封閉是最簡單實用的方法。傳統的采空區封閉方法主要是在采空區連接巷道內構筑鋼筋混凝土擋墻，利用實體擋墻來隔離采空區，以阻擋空氣沖擊波對井下生產作業區域的沖擊。

但從礦山現實情況來看，實體擋墻存在接頂難、排水不便和密閉程度不高等問題。特別是擋墻封閉以后的采空區排水問題，一直以來沒有找到合適的解決方案。

構筑實體擋墻的主要目的在于隔離采空區與其它區域的聯系，防止采空區垮塌引發的空氣沖擊波的侵襲，而一旦密閉采空區，則采空區內的積水無法及時排出，形成老窿水，這對礦山安全生產又是巨大威脅。因此，采用實體擋墻封閉采空區雖然可防止產生沖擊危害，但也衍生出采空區積水的潛在威脅，特別是對涌水量較大的礦山，面臨的水害壓力更大，安全生產形勢更為嚴峻。

實用新型內容

本實用新型主要目的在于提供一種既能排出采空區積水又能通過排出的積水消減采空區空氣沖擊波的能量，同時避免積水和空氣沖擊波對礦山安全產生危害的系統。

本實用新型提供的這種礦山采空區封閉系統，包括貫通的縱向泄水井、橫向泄水通道、阻尼導水通道、縱向阻尼導水井和溢水通道，采空區的積水經縱向泄水井進入橫向泄水通道和阻尼導水通道，再進入縱向阻尼導水井，最后經溢水通道排出至地表，阻尼導水通道有依次布置的若干個。

所述橫向泄水通道包括若干節間斷的水平巷道，各節水平巷道之間通過阻尼導水通道前后連通，上一阻尼導水通道的出口與下一節水平巷道的入口端連通。

所述阻尼導水通道包括分別位于所述水平巷道上側和下側的上水平巷道和下水平巷道，上水平巷道和下水平巷道的前端均越過相鄰兩節水平巷道的間斷處，下水平巷道的前端伸出于上水平巷道的前端外，上水平巷道的前端與水平巷道之間通過第一傾斜通道連通，上水平巷道的后端和下水平巷道的前端通過第二傾斜通道連通，下水平巷道的后端通過第三傾斜通道與下一節水平巷道的入口端連通。

所述第一傾斜通道、第二傾斜通道和第三傾斜通道的斷面形狀相同，面積相等，上水平巷道和下水平巷道的斷面形狀相同，面積相等且大于三條傾斜通道的斷面面積。

所述縱向阻尼導水井包括多段直通道和相鄰直通道之間的球型通道，球型通道的上端和下端分別設置有多孔板，下端的多孔板上堆放有鋼球。

所述多孔板和鋼球均為不銹鋼材質，鋼球的直徑小于縱向阻尼導水井的直通道斷面尺寸。

本實用新型在下向的縱向泄水井末端設置橫向泄水通道，在橫向泄水通道的末端設置上向的縱向阻尼導水井，在橫向泄水通道上設置阻尼導水通道，在縱向阻尼導水井的上端設置溢水通道。縱向泄水井位于采空區底板的下方，所以不僅可自動排出采空區的積水，還相當于在采空區底板的下方設置了由積水形成的水墻，一旦采空區由于某種原因產生了空氣沖擊波，空氣沖擊波就會從縱向泄水井在底板上的端口沖出，空氣沖擊波在沖擊水墻中的積水時，能量得到消減后，頂多將積水從溢水通道推送至地表，不會對地下礦山產生沖擊危害。所以本實用新型公開的系統是一種兼具排水與阻波功能的防災減災系統。