專利名稱：巷道安全防水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦井巷道中使用安全設(shè)施，具體地說是一種由頂置式防水門和活動道軌組成的巷道安全防水裝置。
防水門是在井下巷道里突然出現(xiàn)大量涌水時，用以截斷水流保障井下工作人員生命安全和生產(chǎn)設(shè)備不受損失的一項重要安全設(shè)備。
在井下開采的冶金、黃金、煤碳、化工、建材等礦山中，如果該地區(qū)有河流、湖泊、含水層、喀斯特、或有水的老窿，在掘進(jìn)過程中就會發(fā)生突然涌水淹沒礦井的危險。另外在雨季，在有傾盆大雨或井下排水設(shè)備損壞的情況下，也會發(fā)生突然涌水淹沒礦井的可能。為了避免由于井下突然涌水而造成的事故，必須在井下大巷里設(shè)置防水門。除井下大巷設(shè)防水門外，在靠近老塘、喀斯特等地方掘進(jìn)時也應(yīng)在其主要巷道里設(shè)置防水門。為了保護(hù)井下泵房內(nèi)的排水設(shè)備，在泵房入口處也都應(yīng)設(shè)置防水門。
在現(xiàn)有技術(shù)中防水門的分類目前常用的防水門按結(jié)構(gòu)分類有平板防水門和拱型防水門兩種，按開啟方式分類，有單側(cè)開啟及兩側(cè)開啟。
國外常用的為平板和柱型防水門。我國近幾年出現(xiàn)的拱型防水門雖然在承壓和制造工藝方面較柱型和平板防水門有明顯提高，但在開啟方式上仍為單側(cè)開啟或兩側(cè)開啟。
由于人們對防水門一直沒有引起足夠的重視，因此在結(jié)構(gòu)和啟閉性能方面沒有比較合理和成熟的形式。所以一九九九年全國多處礦山在發(fā)生突然涌水時，由于現(xiàn)有技術(shù)的防水門在安全性和可靠性上存在的技術(shù)問題沒有解決，造成了重大的人員傷亡和嚴(yán)重的財產(chǎn)損失。統(tǒng)計資料表明，我國井下礦山因突然涌水給人們帶來的災(zāi)難均是因原有防水門在關(guān)鍵時刻無法發(fā)揮作用而造成的，其主要原因95％以上是關(guān)閉操作困難所致。
原有防水門的結(jié)構(gòu)及啟閉防水門一般布置在井下泵房水倉入口處，向著預(yù)計來水的方向開啟，其結(jié)構(gòu)是由門框、門扇、門扇回轉(zhuǎn)軸、密封墊、人孔門及門框外側(cè)的附屬設(shè)施等組成。
其使用過程是，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有突然涌水的預(yù)兆后，迅速關(guān)閉防水門，在有水一側(cè)留下一個人，進(jìn)行下部密封的工藝操作。先將木楔打入軌道間的缺口，再將事先準(zhǔn)備好的沙袋壓在下部，將下部密封膠皮壓緊，然后人由防水門上部的人孔門出來。
由上述使用操作過程可以看出現(xiàn)有技術(shù)的防水門在關(guān)鍵時刻之所以不起作用是由于其在短時間內(nèi)迅速關(guān)閉性差(長時間不動，無法關(guān)閉)。再就是密封性很難保證，防水門處的軌道拆除需要時間，軌道若不能及時拆卸將很難進(jìn)行防水門密封操作，防水門的密封極為重要，如果密封不好高壓水就象水槍噴射一樣沖出來，不僅使排水人員不能接近工作，而且常期漏水也易損壞防水門及其砌筑物，這樣也存在造成事故的隱患。就密封而言，下部的密封最關(guān)鍵，尤其是在有軌道的情況下，當(dāng)突然涌水時留在進(jìn)水側(cè)的人員由于所處的客觀條件，很難以完成加膠墊、壓沙袋的操作，所以下部密封就很難嚴(yán)密。
基于我國每年都有多處礦山出現(xiàn)突然涌水，而且出現(xiàn)突然涌水所造成的災(zāi)害都是慘不忍睹的，為此尋求安全可行，技術(shù)可靠的井下礦山安全防水方式迫在眉睫。
本發(fā)明的目的是提供一種由頂置式防水門和活動道軌組成的巷道安全防水裝置，克服了現(xiàn)有技術(shù)的防水門的弱點，實現(xiàn)了突然涌水發(fā)生時能迅速拆軌和關(guān)閉防水門，保證井下人員的安全和涌水后生產(chǎn)的恢復(fù)。
本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，將防水門的回轉(zhuǎn)軸設(shè)置在門框的上部，防水門升舉裝置控制防水門的上下開閉，平時防水門在防水門升舉裝置的牽引下水平置于巷道的頂部，當(dāng)來水時，操作人員通過操作防水門升舉裝置不需要任何動力靠防水門的自身重力向下關(guān)閉，為了加強(qiáng)防水門的密封性，可采用頂置式防水門與活動道軌聯(lián)動，當(dāng)防水門由上向下靠重力關(guān)閉時，活動道軌可利用防水門的下落重力牽引使軌道與防水門框分開。
附圖
為巷道安全防水裝置關(guān)閉前的結(jié)構(gòu)示意圖；參照說明書附圖對本發(fā)明的巷道安全防水裝置作以下詳細(xì)地說明。
本發(fā)明的巷道安全防水裝置，是由防水門1、防水門舉升裝置2和活動道軌3組成，防水門1的上邊部通過鉸鏈與防水門框4接在一起，在正常情況下，升舉裝置2將防水門1舉升到巷道的頂部，遇到涌水時，升舉裝置2控制防水門1由上向下與門框4閉合，在防水門閉合的同時，活動道軌3與防水門框4分離，讓出防水門下落閉合所經(jīng)過運動空間。
實施例本發(fā)明的巷道安全防水裝置其加工制作非常簡單方便，按說明書附圖所示加工既可。防水門的制作工藝與現(xiàn)有技術(shù)防水門的制作工藝相同，防水門舉升裝置是一液壓油缸或通過絞車控制的鋼絲繩，打開防水門時通過電機(jī)或人力驅(qū)動油泵或絞車，將防水門水平拉起，關(guān)閉防水門時，打開液壓缸的卸油閥或絞車的制動器，防水門便靠重力自動下落關(guān)閉。防水門的自身重力可驅(qū)動活動道軌與防水門門框分離，亦可通過其它機(jī)械控制防水門的下落和活動道軌的分離；活動道軌的設(shè)置和分離的自動化程度，可根據(jù)礦井的投資情況設(shè)置，防水門的密封技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相同。
本實用新型的頂置式巷道安全防水門具有以下明顯的新特點。
1、防水門關(guān)不需動力。防水門在發(fā)水報警系統(tǒng)觸發(fā)后即開始自動泄荷由上方向下關(guān)閉，也可由人工控制泄荷裝置視人員的撤離情況而決定關(guān)閉時間。
2、防水門采用頂啟式向上常開。(僅占巷道頂部空間，并能形成防水門自重下垂的力，不存在關(guān)鍵時刻無法關(guān)閉的問題。)3、防水門關(guān)閉實規(guī)全自動操作系統(tǒng)。(突然涌水發(fā)生時防水門可通過自動報警系統(tǒng)自動控制關(guān)閉，避免了人員驚慌忙亂而疏忽大意造成防水門關(guān)閉不嚴(yán)。
4，防水門的關(guān)閉與自動拆軌同步進(jìn)行。(確實保證防水門關(guān)閉的嚴(yán)密性，也避免了現(xiàn)有技術(shù)的防水門必須通過人工進(jìn)行拆軌和密封所造成的涌水對操作人員生命安全的潛在危險。
5、防水門的各相關(guān)動作部分相互閉鎖，保證使用安全避免誤操作的發(fā)生。(例如設(shè)置的防漂浮物的兩道柵欄門不落下拆軌裝置不動作，活動道軌不動作防水門不會關(guān)閉，整個過程不會形成誤操作。)6、突發(fā)涌水時即能全部自動控制，也可以根據(jù)具體情況實現(xiàn)人工控制。(在井下人員沒全部撤離時自動關(guān)閉防水門會對逃生人員的生命造成威脅，此時切斷延時系統(tǒng)改為手動泄荷便于滿足當(dāng)時的客觀條件。)本發(fā)明的巷道安全防水裝置在使用中的具體操作過程如下；當(dāng)?shù)V井有突然涌水發(fā)生時，第一道柵欄門前的水位報警系統(tǒng)動作，控制第一道柵欄門自動落下，此刻井下人員完全撤離時，第二道柵欄門自動延時落下，(若還有人員末撤離須有專人在此關(guān)閉延時系統(tǒng)，等人員撤離后手動操作泄荷系統(tǒng)關(guān)閉第二道柵欄門。第二道柵欄門關(guān)閉后10秒鐘內(nèi)活動道軌分離裝置動作，并實現(xiàn)自動與防水門框分離?；顒拥儡壓头浪T自動泄荷關(guān)閉同步進(jìn)行。若人員撤離及時，整個過程只需50秒至一分鐘。
本發(fā)明的頂置式巷道安全防水門的推廣使用能明顯提高井下工人在井下作業(yè)的抗災(zāi)能力。為了縮短井下在突然涌水的瞬間至脫離險境的時間，將報警系統(tǒng)設(shè)在主大巷入口處，或設(shè)在突然涌水易發(fā)點。按我國曾出規(guī)的井下礦山特大突然涌水事件所估計的突然涌水量360M3/Min設(shè)計，就防水門關(guān)閉的整個過程及其可靠性而言，當(dāng)突然涌水發(fā)生時對人員撤離及礦山設(shè)施完全不會構(gòu)成威脅。(若在突然涌水易發(fā)點掘進(jìn)時，其主要巷道內(nèi)再加設(shè)一道防水門，并將報警系統(tǒng)隨工作面的前移而設(shè)在適當(dāng)位置，所有突然涌水事故可完全避免。)社會及經(jīng)濟(jì)效益分析；社會效益；建國依賴發(fā)生在含水大的礦山突然涌水事件約有幾百起，而事故發(fā)生時由于所設(shè)置的防水門不起作用，(事故調(diào)查時發(fā)規(guī)工程設(shè)計圖紙中都有防水門，且施工過程中也安裝了防水門，但由于結(jié)構(gòu)和密封性差，關(guān)閉困難，使之形成擺設(shè)。)當(dāng)突然涌水發(fā)生時，使井下人員喪失了逃生機(jī)會。
如果在井下發(fā)生突然涌水時，防水門能迅速關(guān)閉起到防水作用，井下人員在馬頭門處的大巷內(nèi)與突然涌水隔開，經(jīng)提升系統(tǒng)和井下安全出口撤離，防水門關(guān)閉后給井下人員創(chuàng)造充足的逃生時間，同時也可避免或減輕因水災(zāi)給礦山帶來的重大損失和災(zāi)難，將水災(zāi)造成的損失降低到最小程度。
經(jīng)濟(jì)效益分析；根據(jù)我國所有大水礦山面臨的實際問題及某些礦山已出規(guī)的突然涌水事故，井下開采的大水礦山發(fā)生突然涌水時造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失是驚人的。僅1999年山東省某礦區(qū)發(fā)生井下突然涌水事故所反映出的問題是觸目驚心的。發(fā)生事故時井下29人無一生還，當(dāng)時的搶險救災(zāi)費用就達(dá)2800多萬元。并且使生產(chǎn)多年且投資上億元的礦山毀于一旦。事故發(fā)生后整個礦山全部報廢。若將1999年徐州大黃山煤礦及全國發(fā)生的多起并下礦山突然涌水事故累計，造成的實際經(jīng)濟(jì)損失是無法統(tǒng)計的。
為了防止突然涌水發(fā)生后給人們造成災(zāi)難，我國有些礦山不得不使用重金安裝潛水泵以緩解損失。如荊各莊礦(1981年進(jìn)口潛水泵將井下大型臥式泵站改造為潛水泵站)、邯鄲峰峰通二礦、九龍口礦、孫莊礦、焦作的演馬礦等均是為減輕突然涌水投資上千萬元，在原有臥式泵站的基礎(chǔ)上再建潛水泵站。但是，采用增加潛水泵站只起緩解作用，但并不起根本防水的作用，因此即不經(jīng)濟(jì)又不合理，給國家浪費大量資金，但不能從根本上解井下人員的安全問題。而采用頂置巷道安全防水門組成的安全防水系統(tǒng)，可將報警裝置設(shè)在有突然涌水可能的采場工作面附近，同時可在有突然涌水可能的采場運輸巷道加設(shè)一道防水門，這樣可完全避免突然涌水給人們造成的災(zāi)難，并為國家節(jié)約大批投資。
推廣巷道安全防水裝置的必要性及前景；棋據(jù)不完全統(tǒng)計，我國面臨已探明的淺部礦產(chǎn)資源接近拓竭，各類礦產(chǎn)資源的開采均向深部發(fā)展。深部礦產(chǎn)資源的賦存條件更為復(fù)雜，雖然地表水位逐年下降，但地下礦產(chǎn)資源所賦存的地質(zhì)條件不會改變。因此要減少井下水患給人們帶來的災(zāi)難，采取有力的防范措施是首當(dāng)其沖的。同時現(xiàn)有生產(chǎn)礦山和在建礦山仍在沿用無防水災(zāi)能力的舊式防水門，這也是安全生產(chǎn)的隱患?；谏鲜鰢?yán)峻的客觀現(xiàn)狀，推廣使用更安全、更有效的防水門勢在必行。
本發(fā)明的巷道安全防水裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、投資少、安全可靠，操作使用方便等特點，因而，具有很好的推廣使用價值。
權(quán)利要求
1.巷道安全防水裝置，包括防水門1、防水門舉升裝置2和活動道軌3，其特征在于防水門1的上邊部通過鉸鏈與防水門框4接在一起，在正常情況下，升舉裝置2將防水門1舉升到巷道的頂部，遇到涌水時，升舉裝置2控制防水門1由上向下與門框4閉合，在防水門閉合的同時，活動道軌3與防水門框4分離，讓出防水門下落閉合所經(jīng)過運動空間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種巷道安全防水裝置,其結(jié)構(gòu)是由防水門1、防水門舉升裝置2和活動道軌3構(gòu)成,防水門1的上邊部通過鉸鏈與防水門框4接在一起,在正常情況下,升舉裝置2將防水門1舉升到巷道的頂部,遇到涌水時,升舉裝置2控制防水門1由上向下與門框4閉合,在防水門閉合的同時,活動道軌3與防水門框4分離,讓出防水門下落閉合所經(jīng)過運動空間。本發(fā)明的巷道安全防水裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比,具有設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)簡單、易于施工、投資少、安全可靠,操作使用方便等特點,因而,具有很好的推廣使用價值。
文檔編號E21F11/00GK1372068SQ0110784
公開日2002年10月2日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者楊光良 申請人:楊光良