一種用于礦井動(dòng)水截流的架子管網(wǎng)架巷道截流裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于礦井動(dòng)水截流的架子管網(wǎng)架巷道截流裝置。現(xiàn)有裝置僅適用于突水量較小、水壓較低的情形，對(duì)于突水量巨大、水壓較高的特大型礦井突水，現(xiàn)有裝置就會(huì)因?yàn)椴粔蚶喂虒?dǎo)致適用性很差。一種用于礦井動(dòng)水截流的架子管網(wǎng)架巷道截流裝置，所述裝置包括架子管網(wǎng)架和多根錨桿，架子管網(wǎng)架包括架子管網(wǎng)格和網(wǎng)片，所述架子管網(wǎng)格由多根架子管沿水平方向和豎直方向排列組成，其橫管位于迎水面，立管位于背水面；架子管網(wǎng)格與巷道頂板、底板及兩側(cè)煤幫垂直連接，所述網(wǎng)片位于架子管網(wǎng)格的迎水面并固定在其橫管上。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料用量少，重量輕，搭建快捷，在搶險(xiǎn)工程中可發(fā)揮重大作用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種用于礦井動(dòng)水截流的架子管網(wǎng)架巷道截流裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于礦井堵水【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于礦井動(dòng)水截流的架子管網(wǎng)架巷道截流裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]礦井發(fā)生特大突水后，為了保證本礦上部生產(chǎn)系統(tǒng)以及鄰礦的安全，往往采用強(qiáng)排手段控制井下淹沒(méi)水位，此時(shí)要在動(dòng)水情況下進(jìn)行堵水?？傮w上，巷道動(dòng)水截流的方法是在地面通過(guò)鉆孔投注骨料，骨料一般為砂子、米石及碎石，依靠骨料在巷道中建造阻水段，逐步減小巷道中的過(guò)水量，最后注入水泥漿液將巷道徹底堵死，之后再在靜水條件下對(duì)地層中的突水通道進(jìn)行注漿治理。
[0003]目前礦井動(dòng)水截流對(duì)骨料外流的控制較差，礦井堵水中灌注到巷道中的骨料，在動(dòng)水的持續(xù)沖刷搬遷下，有一部分形成了阻水墻或進(jìn)入突水通道中，有效發(fā)揮了堵水的作用，有一部分則在截流中時(shí)隨突水外流到礦井采掘系統(tǒng)中。骨料在巷道阻水段之外的大量外流是堵水工程中的一個(gè)重大問(wèn)題，一方面骨料的無(wú)效外流意味著浪費(fèi)的材料多，搶險(xiǎn)的工期長(zhǎng)，工程的成本高，另一方面堵水結(jié)束后礦井恢復(fù)生產(chǎn)中需要做大量的骨料清除工作，嚴(yán)重滯后了礦井恢復(fù)生產(chǎn)的時(shí)間，國(guó)內(nèi)采用動(dòng)水截流的礦井多數(shù)都有這方面的經(jīng)歷。
[0004]面對(duì)骨料的大量外流，已有的控制裝置一種是修建化學(xué)漿墻，一種是堆建煤袋墻。修建化學(xué)漿墻是在遠(yuǎn)離突水點(diǎn)的高標(biāo)高巷道中緊急施工兩道混凝土墻，然后在兩個(gè)墻體中間注入可快速凝固的化學(xué)漿。建墻時(shí)要求預(yù)埋大口徑泄水管并安裝閘閥，堵水搶險(xiǎn)中可控制突水流量，以降低動(dòng)水流速的方法減少骨料的外流，必要時(shí)可關(guān)閉閥門(mén)變動(dòng)水為靜水。堆建煤袋墻是在過(guò)水巷道中堆砌裝有煤塊、矸石的編織袋，整齊碼好形成一道擋水墻，用墻體阻擋骨料擴(kuò)散。以上化學(xué)漿墻存在的缺點(diǎn)是:1、修建墻體的時(shí)間較長(zhǎng)，需要幾天的時(shí)間，因此當(dāng)突水量較大時(shí)，情況危急搶險(xiǎn)撤人中無(wú)暇顧及其他，很難有足夠的時(shí)間建墻；2、在關(guān)閉墻體閥門(mén)減少突水流量的過(guò)程中有風(fēng)險(xiǎn):因墻體系快速建造，未經(jīng)過(guò)抗壓試驗(yàn)，因此完全關(guān)閉閥門(mén)水壓升高后墻體有被水壓沖垮的危險(xiǎn)。煤袋墻也有著類(lèi)似的缺點(diǎn)::1、修建的時(shí)間長(zhǎng)，需要幾個(gè)班(8小時(shí)為一班)；2、墻體在巷道水流的沖刷下容易變形和垮塌，使控制骨料外流的效果大打折扣。
[0005]由以上分析可知，現(xiàn)有裝置僅適用于突水量較小、水壓較低的情形，對(duì)于突水量巨大、水壓較高的特大型礦井突水，現(xiàn)有裝置就會(huì)因?yàn)椴粔蚶喂虒?dǎo)致適用性很差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型旨在提供一種用于礦井動(dòng)水截流的架子管網(wǎng)架巷道截流裝置，以解決現(xiàn)有裝置建造時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)骨料外流控制效果差、難以應(yīng)用于特大型礦井突水的問(wèn)題。
[0007]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種用于礦井動(dòng)水截流的架子管網(wǎng)架巷道截流裝置，所述裝置包括架子管網(wǎng)架和多根錨桿，架子管網(wǎng)架包括架子管網(wǎng)格和網(wǎng)片，所述架子管網(wǎng)格由多根架子管沿水平方向和豎直方向排列組成，其橫管位于迎水面，立管位于背水面；架子管網(wǎng)格與巷道頂板、底板及兩側(cè)煤幫垂直連接，所述網(wǎng)片位于架子管網(wǎng)格的迎水面并固定在其橫管上；
[0008]所述多根錨桿間隔排列為一排設(shè)置在架子管網(wǎng)格背水面一側(cè)的巷道底板上，多根錨桿與架子管網(wǎng)格上的立管平行，錨桿之間通過(guò)穿錨管連接為一體，在穿錨管與架子管網(wǎng)格之間設(shè)置有2?3排與穿錨管平行的鋪地管，穿錨管與鋪地管上設(shè)置有多根與巷道軸向平行的立腳管，其通過(guò)扣件與穿錨管和鋪地管連接；在立腳管與架子管網(wǎng)格之間設(shè)置多根支撐管，支撐管頂端與架子管網(wǎng)格的立管連接，其底端與立腳管連接，所述多根支撐管之間通過(guò)與穿錨管平行的連接管連接。
[0009]所述扣件包括十字扣件、一字扣件及旋轉(zhuǎn)扣件，架子管網(wǎng)格的架子管之間距離為40 60cm,錨桿直徑為16 18 mm,錨桿長(zhǎng)度為1.5 2.0m,錨桿間距為40 60 cm,錨桿的外露段為15 cm ;穿錨管、鋪地管、立腳管、支撐管、連接管及架子管網(wǎng)格上的橫管和立管均為壁厚3.5 mm的架子管；所述網(wǎng)片為席形編制鋼篩網(wǎng)，其金屬絲徑為3?4mm，網(wǎng)孔為4飛mm ;所述錨桿與架子管網(wǎng)格之間的距離為3?5m。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0011]1、本實(shí)用新型安裝速度快:本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料用量少，重量輕，搭建快捷，在材料及設(shè)備到位的情況下，41小時(shí)即可完成鉆孔和安裝，整個(gè)施工時(shí)間比堆建煤袋墻少?gòu)V2天，比修建化學(xué)漿墻少3飛天；在搶險(xiǎn)工程中可發(fā)揮重大作用；
[0012]2、本實(shí)用新型能有效控制骨料外流:由于網(wǎng)片能通過(guò)水流但不能漏過(guò)米石、碎石等粗骨料，因此本方法能有效控制大粒徑粗骨料外流；尤其在礦井特大動(dòng)水截流搶險(xiǎn)工程能發(fā)揮重大的作用；
[0013]3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，便于安裝:本實(shí)用新型依靠錨桿的錨固力為支撐管提供支撐，且通過(guò)連接管把所有支撐管連為一個(gè)整體，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在水流沖擊和骨料堆積側(cè)壓下不會(huì)移動(dòng)變形；該結(jié)構(gòu)的支撐點(diǎn)多，便于安裝:穿錨管上連接有多根立腳管，立腳管頂頭的架子管網(wǎng)格豎管在網(wǎng)格橫管的后面，豎管上沒(méi)有網(wǎng)片，可使立腳管和網(wǎng)架立管在水平和垂向上形成直角三角形的兩個(gè)直角邊，上下兩根管子上有多個(gè)支撐點(diǎn)，便于支撐管的緊固與安裝；
[0014]4、本實(shí)用新型減少了堵水工程量，縮短了堵水復(fù)礦時(shí)間:本裝置可應(yīng)用在距離出水點(diǎn)較近的位置，減小了阻水段的長(zhǎng)度和骨料用量；常規(guī)截流堵水裝置因不能有效控制骨料外流，骨料灌注量大，灌注中鉆孔堵孔后掃孔次數(shù)多，且事后骨料的清淤量大，工程費(fèi)用高。對(duì)于大流量動(dòng)水截流工程，本裝置可減少骨料用量數(shù)萬(wàn)方，同時(shí)減少對(duì)應(yīng)的清淤量；堵水工程和清淤?gòu)?fù)礦時(shí)間加起來(lái)可提前廣2月以上。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的側(cè)面圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型的架子管網(wǎng)格示意圖。
[0018]其中:1.架子管網(wǎng)格,2.錨桿,3.穿錨管,4.網(wǎng)片，5.巷道，
[0019]6.巷道底板，7.煤幫，8.鋪地管，9.立腳管，10.支撐管，11.橫管，12.立管，13.連接管。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021]參見(jiàn)圖1，一種用于礦井動(dòng)水截流的架子管網(wǎng)架巷道截流裝置，該裝置包括架子管網(wǎng)格1、多根錨桿2和穿錨管3，架子管網(wǎng)架包括網(wǎng)片4和多根架子管，多根架子管沿水平方向和豎直方向排列組成與巷道軸線垂直的架子管網(wǎng)格1，水平方向的橫管11朝向迎水面，豎直方向的立管12朝向背水面，并與巷道頂板5、底板6及兩側(cè)煤幫7連接，網(wǎng)片4位于架子管網(wǎng)格I的迎水面并固定在其橫管11上；
[0022]多根錨桿2間隔排列為一排設(shè)置在架子管網(wǎng)格I背水面一側(cè)的巷道底板上，多根錨桿2與架子管網(wǎng)格I上的立管平行，錨桿2之間通過(guò)穿錨管3連接為一體，在穿錨管3與架子管網(wǎng)格I之間設(shè)置有2?3排與穿錨管3平行的鋪地管8，穿錨管3與鋪地管8上設(shè)置有多根與巷道軸向平行的立腳管9，其通過(guò)扣件與穿錨管3和鋪地管8連接；在立腳管9與架子管網(wǎng)格I之間設(shè)置多根支撐管10，支撐管10頂端與架子管網(wǎng)格I的立管連接，其底端與立腳管9連接，支撐管10之間用與穿錨管平行的連接管13連接。
[0023]本實(shí)用新型所述的穿錨管、鋪地管、立腳管、支撐管、連接管及橫管、立管均采用扣件式鋼管架子管。
[0024]扣件包括十字扣件、一字扣件及旋轉(zhuǎn)扣件，架子管網(wǎng)格I的架子管之間距離為4(T60cm,錨桿2直徑為16?18 mm,錨桿2間距為40?60 Cm，錨桿2的外露段為15 cm ;穿錨管3、鋪地管8、立腳管9、支撐管10、連接管13及架子管網(wǎng)格I上的橫管11和立管12均為厚度3.5 mm的架子管；網(wǎng)片4為席形編制鋼篩網(wǎng)，其金屬絲徑為3?4 mm,網(wǎng)孔為4飛mm。
[0025]在搭建時(shí)，首先根據(jù)阻水段所需長(zhǎng)度和巷道完整情況，選擇不小于阻水段長(zhǎng)度的、巷道圍巖完整的、垂直于巷道軸線的一個(gè)斷面，該斷面為阻水墻的外端。相對(duì)于常規(guī)的動(dòng)水截流方法，該斷面與突水點(diǎn)的距離比骨料擴(kuò)散后骨料墻外端與突水點(diǎn)的距離要小很多。
[0026]在巷道斷面上按照4(T60 cm的水平間距和垂直間距搭建一個(gè)與巷道軸線垂直的豎直狀架子管網(wǎng)格；搭建中架子管網(wǎng)格的橫桿朝向迎水面，立管朝向背水面。
[0027]在安裝架子管網(wǎng)格的同時(shí)，在架子管網(wǎng)格背水面一側(cè)的巷道底板上間隔施工一排錨桿，具體先施工錨桿孔，然后在錨桿孔中下入快速凝固高強(qiáng)度樹(shù)脂錨固劑卷，然后將錨桿插入，夕卜露錨桿頭15 cm ;實(shí)施中單根錨桿與巷道底板垂直,整排錨桿與網(wǎng)格立管平行；錨桿孔深度為1.5?2m,錨桿直徑為16?18 mm，錨桿間距約為40?60 Cm。
[0028]將開(kāi)有多孔的穿錨管與地面每個(gè)錨桿的錨頭相連，連接時(shí)將穿錨管上小孔對(duì)準(zhǔn)錨頭依次穿過(guò)，穿錨管平放于巷道底板上，然后用緊固螺母套在錨頭的絲扣上，擰緊錨頭螺母把穿錨管固定在巷道底板地面上。
[0029]在穿錨管靠近架子管網(wǎng)格一側(cè)布置2?3排平行于穿錨管的鋪地管，在穿錨管及鋪地管上設(shè)置多根平行于巷道軸向的立腳管，用十字扣件將立腳管與穿錨管及鋪地管連接。
[0030]采用旋轉(zhuǎn)扣件和支撐管把架子管網(wǎng)格的立管支撐起來(lái)，支撐管底端與立腳管連接，支撐管頂端與網(wǎng)架立管連接。
[0031]在連接穿錨管、鋪地管、立腳管、支撐管及架子管網(wǎng)格立管的同時(shí)，迎著來(lái)水方向?qū)⒕W(wǎng)片用鐵絲固定在網(wǎng)架橫管上。
[0032]利用十字扣件和連接管，連接各個(gè)支撐管使之成為一個(gè)穩(wěn)定的整體。
[0033]本實(shí)用新型的工作原理是:網(wǎng)片被固定在架子管網(wǎng)格上，在突水量巨大的情況下，水流會(huì)逐步漫過(guò)巷道底板淹沒(méi)網(wǎng)片。在地面灌注骨料進(jìn)行截流的過(guò)程中，由于網(wǎng)片能過(guò)水但不能漏過(guò)粗骨料，因此骨料灌注堵水中絕大多數(shù)骨料會(huì)在攔網(wǎng)內(nèi)一層層慢慢堆積，只有細(xì)骨料砂子及極少量的粗骨料會(huì)逸出，隨著骨料充填量的增大，當(dāng)骨料在阻水段成功接頂后，注入水泥漿即可實(shí)現(xiàn)截流目的。
[0034]在骨料堆積的過(guò)程中，由于網(wǎng)片阻水面的面積有限，同時(shí)網(wǎng)片內(nèi)外水壓有一定抵消，因此水流對(duì)網(wǎng)片的沖擊力小，網(wǎng)片在水作用下的變形很小。同時(shí)，由于已堆積的骨料受到本裝置中多個(gè)架子管及錨桿的支撐，加之逸出的細(xì)骨料在網(wǎng)片外沉淀堆積后對(duì)網(wǎng)片內(nèi)的骨料也有支撐作用，因此網(wǎng)片在骨料的側(cè)壓力下不易變形和損壞。
【權(quán)利要求】
1.一種用于礦井動(dòng)水截流的架子管網(wǎng)架巷道截流裝置，其特征在于:所述裝置包括架子管網(wǎng)架和多根錨桿(2)，架子管網(wǎng)架包括架子管網(wǎng)格(I)和網(wǎng)片(4)，所述架子管網(wǎng)格(I)由多根架子管沿水平方向和豎直方向排列組成，其橫管(11)位于迎水面，立管(12)位于背水面；架子管網(wǎng)格(I)與巷道頂板(5)、底板(6)及兩側(cè)煤幫(7)垂直連接，所述網(wǎng)片(4)位于架子管網(wǎng)格(I)的迎水面并固定在其橫管(11)上； 所述多根錨桿(2)間隔排列為一排設(shè)置在架子管網(wǎng)格(I)背水面一側(cè)的巷道底板上，多根錨桿(2)與架子管網(wǎng)格(I)上的立管(12)平行,錨桿(2)之間通過(guò)穿錨管(3)連接為一體，在穿錨管(3)與架子管網(wǎng)格(I)之間設(shè)置有2?3排與穿錨管(3)平行的鋪地管(8)，穿錨管(3 )與鋪地管(8 )上設(shè)置有多根與巷道軸向平行的立腳管(9 )，其通過(guò)扣件與穿錨管(3)和鋪地管(8)連接；在立腳管(9)與架子管網(wǎng)格(I)之間設(shè)置多根支撐管(10)，支撐管(10)頂端與架子管網(wǎng)格(I)的立管(12)連接，其底端與立腳管(9)連接，所述多根支撐管(10)之間通過(guò)與穿錨管平行的連接管(13)連接。
2.根據(jù)權(quán)力要求I所述的一種用于礦井動(dòng)水截流的架子管網(wǎng)架巷道截流裝置，其特征在于:所述扣件包括十字扣件、一字扣件及旋轉(zhuǎn)扣件，架子管網(wǎng)格(I)的架子管之間距離為4(T60cm，錨桿(2)直徑為16?18 mm，錨桿長(zhǎng)度為1.5?2.0m，錨桿(2)間距為40?60 Cm，錨桿(2)的外露段為15 cm ;穿錨管(3)、鋪地管(8)、立腳管(9)、支撐管(10)、連接管(13)及架子管網(wǎng)格I上的橫管(11)和立管(12)均為壁厚3.5 mm的架子管；所述網(wǎng)片(4)為席形編制鋼篩網(wǎng)，其金屬絲徑為3?4mm，網(wǎng)孔為Γ5ιμ;所述錨桿與架子管網(wǎng)格(I)之間的距離為:T5m。
【文檔編號(hào)】E21D11/15GK204152528SQ201420493705
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】姬中奎, 鄭士田, 田干 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司