[發(fā)明專利]一種礦山井下巷道防水門自適應(yīng)加載保護(hù)裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310063543.7
• 申請日: 2023-01-12
• 公開（公告）號: CN116085043A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈金龍;陳琳;田昌貴;張漢泉;周芳;祝希明;劉子龍
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢工程大學(xué)
• 主分類號: E21F17/12
• 分類號: E21F17/12;E21F16/00;E05F15/50
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本發(fā)明公開了一種礦山井下巷道防水門自適應(yīng)加載保護(hù)裝置，在防水門的下游巷道兩側(cè)，對稱布置安裝自適應(yīng)加載保護(hù)裝置硐室，兩個(gè)自適應(yīng)加載保護(hù)裝置硐室均布置有自適應(yīng)加載保護(hù)裝置。以地下突水的水流壓力作為自適應(yīng)加載保護(hù)裝置的加載壓力，通過進(jìn)液控制閥和單向閥適應(yīng)水流壓力變化，利用加載缸體內(nèi)活塞面積改變，調(diào)整保護(hù)防水門所需的推力。本發(fā)明可以有效解決現(xiàn)有防水門兩側(cè)壓力差值過大所導(dǎo)致的防水門容易推垮破壞的問題，實(shí)現(xiàn)保護(hù)防水門的重要作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山開采地下水患防治技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及礦山井下巷道防水門自適應(yīng)加載保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

礦井水患是威脅礦井安全生產(chǎn)的重大危險(xiǎn)源，礦井突水事故時(shí)有發(fā)生，對礦井生產(chǎn)、安全和經(jīng)營造成重大影響。為減小礦井突水影響范圍，水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦山，要在關(guān)鍵巷道內(nèi)設(shè)置防水門，例如通往強(qiáng)含水帶、積水區(qū)和有大量涌水可能區(qū)域的巷道都需要設(shè)置防水門，防水門對礦井水在巷道內(nèi)流動起到截流的重要作用。常規(guī)的防水門結(jié)構(gòu)主要由門板、門框、合頁連接結(jié)構(gòu)及鎖緊結(jié)構(gòu)等部件組成。巷道突水時(shí)，防水門一側(cè)受水壓沖擊作用(防水門上游巷道側(cè))，另外一側(cè)無壓力作用(防水門下游巷道側(cè))，防水門兩側(cè)壓力存在差值。由于地下水水流被防水門截流，作用在防水門的壓力隨著水流速度、水位變化而變化，防水門兩側(cè)壓力差值也在變化，高偏差壓力是導(dǎo)致防水門被沖垮破壞的根本原因，進(jìn)而使得突水水流淹沒井下其他巷道及硐室，擴(kuò)大突水影響范圍。因此，為了降低防水門兩側(cè)壓力差值，減少防水門兩側(cè)壓力差值對防水門的破壞作用，提高防水門抵抗地下水水流的沖擊破壞能力，防水門需要安置加載保護(hù)裝置。

此外，礦井地下出現(xiàn)突水險(xiǎn)情時(shí)，防水門快速關(guān)閉與鎖緊后，井下人員需要全部迅速撤離井下。井下無人情況下，常規(guī)電控控制加載裝置難以得到有效操作控制，并且電控加載裝置在有水環(huán)境下，容易出現(xiàn)電路短路導(dǎo)致的故障問題。因此，一種防治水門自適應(yīng)加載保護(hù)裝置亟需探索，實(shí)現(xiàn)無人操作下，通過加載保護(hù)裝置自適應(yīng)防水門上游突水水流的壓力大小，調(diào)整作用在下游巷側(cè)防水門的推力大小，降低防水門兩側(cè)壓力差值，提高防水門抵抗地下水沖擊破壞的能力，是當(dāng)前礦山地下水害治理需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種礦山井下巷道防水門自適應(yīng)加載保護(hù)裝置，能夠在無人操作條件下，通過自適應(yīng)防水門上游巷道突水水流的壓力大小，調(diào)整作用在下游巷側(cè)防水門的推力大小，降低防水門兩側(cè)壓力差值。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種巷道防水門自適應(yīng)加載保護(hù)裝置，包括防水門，所述防水門的下游巷道兩側(cè)，對稱布置安裝自適應(yīng)加載保護(hù)裝置硐室，兩個(gè)所述自適應(yīng)加載保護(hù)裝置硐室均布置有自適應(yīng)加載保護(hù)裝置，所述的自適應(yīng)加載保護(hù)裝置，包括導(dǎo)水管地下暗管，導(dǎo)水管地上明管，低壓加載缸，中壓加載缸，和高壓加載缸，所述低壓加載缸內(nèi)布置低壓加載缸活塞，所述中壓加載缸內(nèi)布置中壓加載缸活塞，所述高壓加載缸內(nèi)布置高壓加載缸活塞，所述低壓加載缸活塞與低壓加載缸活塞桿連接，所述中壓加載缸活塞與中壓加載缸活塞桿連接，所述高壓加載缸活塞與高壓加載缸活塞桿連接，所述低壓加載缸通過管線連接低壓進(jìn)液控制閥與單向閥一，低壓進(jìn)液控制閥與單向閥一并聯(lián)布置，所述中壓加載缸通過管線連接中壓進(jìn)液控制閥與單向閥二，中壓進(jìn)液控制閥與單向閥二并聯(lián)布置，所述高壓加載缸通過管線連接高壓進(jìn)液控制閥與單向閥三，高壓進(jìn)液控制閥與單向閥三并聯(lián)布置。

優(yōu)選的，低壓加載缸活塞的面積為S₁，中壓加載缸活塞的面積為S₂，高壓加載缸活塞的面積為S₃,S₃＞S₂＞S₁。

優(yōu)選的，所述自適應(yīng)加載保護(hù)裝置硐室設(shè)置有加固的反力墻，用于固定自適應(yīng)加載保護(hù)裝置，并且為自適應(yīng)加載保護(hù)裝置提供較大的反力。