[实用新型]一种矿山采空区封闭系统

说明书

本实用新型公开了一种矿山采空区封闭系统，包括贯通的纵向泄水井、横向泄水通道、阻尼导水通道、纵向阻尼导水井和溢水通道，采空区的积水经纵向泄水井进入横向泄水通道和阻尼导水通道，再进入纵向阻尼导水井，最后经溢水通道排出至地表，阻尼导水通道有依次布置的若干个。不仅可自动排出采空区的积水，还相当于在采空区底板的下方设置了由积水形成的水墙，采空区内的空气冲击波从纵向泄水井在底板上的端口冲击水墙中的积水时，能量得到消减后，顶多将积水从溢水通道推送至地表，不会对地下矿山产生冲击危害，兼具排水与阻波功能的防灾减灾系统，既可解决采空区空气冲击波的冲击问题，又能避免采空区产生积水，确保矿山安全生产不受采空区的影响。

技术领域

本实用新型属于矿山采空区治理领域，具体涉及一种矿山采空区封闭系统。

背景技术

处理地下采矿的采空区，封闭是最简单实用的方法。传统的采空区封闭方法主要是在采空区连接巷道内构筑钢筋混凝土挡墙，利用实体挡墙来隔离采空区，以阻挡空气冲击波对井下生产作业区域的冲击。

但从矿山现实情况来看，实体挡墙存在接顶难、排水不便和密闭程度不高等问题。特别是挡墙封闭以后的采空区排水问题，一直以来没有找到合适的解决方案。

构筑实体挡墙的主要目的在于隔离采空区与其它区域的联系，防止采空区垮塌引发的空气冲击波的侵袭，而一旦密闭采空区，则采空区内的积水无法及时排出，形成老窿水，这对矿山安全生产又是巨大威胁。因此，采用实体挡墙封闭采空区虽然可防止产生冲击危害，但也衍生出采空区积水的潜在威胁，特别是对涌水量较大的矿山，面临的水害压力更大，安全生产形势更为严峻。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于提供一种既能排出采空区积水又能通过排出的积水消减采空区空气冲击波的能量，同时避免积水和空气冲击波对矿山安全产生危害的系统。

本实用新型提供的这种矿山采空区封闭系统，包括贯通的纵向泄水井、横向泄水通道、阻尼导水通道、纵向阻尼导水井和溢水通道，采空区的积水经纵向泄水井进入横向泄水通道和阻尼导水通道，再进入纵向阻尼导水井，最后经溢水通道排出至地表，阻尼导水通道有依次布置的若干个。

所述横向泄水通道包括若干节间断的水平巷道，各节水平巷道之间通过阻尼导水通道前后连通，上一阻尼导水通道的出口与下一节水平巷道的入口端连通。

所述阻尼导水通道包括分别位于所述水平巷道上侧和下侧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过相邻两节水平巷道的间断处，下水平巷道的前端伸出于上水平巷道的前端外，上水平巷道的前端与水平巷道之间通过第一倾斜通道连通，上水平巷道的后端和下水平巷道的前端通过第二倾斜通道连通，下水平巷道的后端通过第三倾斜通道与下一节水平巷道的入口端连通。

所述第一倾斜通道、第二倾斜通道和第三倾斜通道的断面形状相同，面积相等，上水平巷道和下水平巷道的断面形状相同，面积相等且大于三条倾斜通道的断面面积。

所述纵向阻尼导水井包括多段直通道和相邻直通道之间的球型通道，球型通道的上端和下端分别设置有多孔板，下端的多孔板上堆放有钢球。

所述多孔板和钢球均为不锈钢材质，钢球的直径小于纵向阻尼导水井的直通道断面尺寸。

本实用新型在下向的纵向泄水井末端设置横向泄水通道，在横向泄水通道的末端设置上向的纵向阻尼导水井，在横向泄水通道上设置阻尼导水通道，在纵向阻尼导水井的上端设置溢水通道。纵向泄水井位于采空区底板的下方，所以不仅可自动排出采空区的积水，还相当于在采空区底板的下方设置了由积水形成的水墙，一旦采空区由于某种原因产生了空气冲击波，空气冲击波就会从纵向泄水井在底板上的端口冲出，空气冲击波在冲击水墙中的积水时，能量得到消减后，顶多将积水从溢水通道推送至地表，不会对地下矿山产生冲击危害。所以本实用新型公开的系统是一种兼具排水与阻波功能的防灾减灾系统。