基于降水量估算的矿井水害防治装置及防治方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于降水量估算的矿井水害防治装置及防治方法，属于矿井安全生产技术领域。基于降水量估算的矿井水害防治装置，包括收集筒，收集筒的顶部和底部分别设置有接水斗和排水管，接水斗外壁设置有滤网，排水管上设置有阀体，收集筒内设置有隔块，隔块将收集筒分隔为进水腔和储水腔，隔块与收集筒内壁之间设置有流通通道，进水腔通过流通通道与储水腔相互连通；本发明专利技术通过设置排水槽，使储水腔在排空操作时外界雨水被排出，且通过快速排空机构对储水腔内的雨水进行加速排空，可避免雨水无法完全排空的情况发生，保证了二次检测的精准度，从而使工作人员准确计算出矿井的涌水量，进而正确指导矿井排水作业。进而正确指导矿井排水作业。进而正确指导矿井排水作业。

【技术实现步骤摘要】
基于降水量估算的矿井水害防治装置及防治方法


[0001]本专利技术涉及矿井安全生产
，尤其涉及基于降水量估算的矿井水害防治装置及防治方法。

技术介绍

[0002]煤矿防治水主要遵循“预防为主，防治结合”的原则，以查清水文地质条件为基础，因地制宜，针对不同的水害类型，采取不同的防治措施，防治水方法多种多样，有疏、有堵、有疏堵结合。目前矿井水害防治常采用留设隔水煤柱以及提前疏放水等方法来预防，造成煤炭资源浪费，隔水煤柱高度的设计除了参考井下防水措施，还应该与季节性降雨相协调，矿井涌水水源复杂，对大倾角浅层煤炭回采工作面顶板影响较大的是第四纪松散含水层。此类含水层受大气降雨直接补给，需要根据降雨量的准确计算，从而更加合理的设计防治水方案。气象预测预报数据为区域性平均降水量，用以直接分析矿井涌水量与降雨量的相关性，计算误差较大，需要对矿区的降水量进行直接测定。直接测量方法采用的器具可以为为虹吸式雨量计、超声波雨量计、翻斗式雨量计等，但上述设备在具体使用过程中容易出现监测精度误差：在上一轮计时检测结束后的排空过程中，雨水仍然持续进入水箱，不仅导致排空效率低下，还将无法对雨水进行有效的清除，这会影响下一次的雨水监测数值，导致下次检测数值偏大，进而无法有效的对矿区涌水量进行准确估算，无法设计合理的防治水方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的基于降水量估算的矿井水害防治装置。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：基于降水量估算的矿井水害防治装置，包括收集筒，所述收集筒的顶部和底部分别设置有接水斗和排水管，所述接水斗外壁设置有滤网，所述排水管上设置有阀体，所述收集筒内设置有隔块，所述隔块将收集筒分隔为进水腔和储水腔，所述隔块与收集筒内壁之间设置有流通通道，所述进水腔通过流通通道与储水腔相互连通，所述隔块内设置有用于封堵流通通道的隔板，所述收集筒上还开设有用于排水的排水槽，所述排水槽内活动连接有移动块，所述移动块与隔板活动相抵，所述隔块上还设置有快速排水机构和用于驱动隔板移动的输送机构，所述快速排水机构与输送机构之间设置有传动组件。优选的，所述输送机构包括固设在隔块内的第一电机，所述第一电机的输出端连接有转动轴，所述转动轴远离第一电机的一端连接有动齿轮，所述动齿轮外壁啮合连接有第一齿条板，所述第一齿条板固设在隔板上。优选的，所述隔块内开设有与隔板相配合的活动槽，所述活动槽内壁开设有第一滑槽，所述第一滑槽内壁滑动连接有第一滑块，所述第一滑块与隔板固定相连。
优选的，所述排水槽内壁开设有第二滑槽，所述第二滑槽内壁连接有第二滑块，所述第二滑块与第二滑槽内壁之间设置有第一弹性元件，所述第二滑块与移动块固定相连，所述移动块外壁设置有第一斜面，所述第一斜面与隔板活动相抵。优选的，所述快速排水机构包括设置在隔块内的从齿轮，所述从齿轮上连接有转动杆，所述转动杆通过轴承转动连接在隔块内，所述隔块内还滑动连接有与从齿轮相互啮合的第二齿条板，所述第二齿条板外壁连接有第四弹性元件，所述第四弹性元件远离第二齿条板的一端穿过隔块并连接有推板，所述推板与隔块活动相抵，所述推板与收集筒之间设置有限位组件，所述推板外壁开设有第一凹槽，所述第一凹槽内活动连接有移动板。优选的，所述限位组件包括开设在收集筒内的插槽，所述插槽内壁连接有第三弹性元件，所述第三弹性元件远离插槽内壁的一端连接有插块，所述插块设置有第四斜面，所述限位组件还包括开设在推板内的两个气腔，两个所述气腔之间通过导气管相互连通，每个所述气腔内均滑动连接有活塞，所述活塞与气腔之间设置有第五弹性元件，所述活塞远离第五弹性元件的一端连接有推杆，两个所述推杆分别与移动板和插块活动相抵。优选的，所述传动组件包括两个同步轮，两个所述同步轮分别连接在转动轴和转动杆上，两个所述同步轮之间设置有同步带。优选的，所述收集筒内开设有与移动板相配合的第二凹槽，所述移动板滑动连接在第二凹槽内，所述移动板与移动块外壁设置有相配合的第二斜面，两个所述第二斜面活动相抵。优选的，所述移动板的两侧外壁均连接有第三滑块，所述收集筒的内壁开设有与第三滑块相配合的T形槽，所述T形槽内壁连接有第二弹性元件，所述第二弹性元件远离T形槽内壁的一端连接有推块，所述推块与第三滑块活动相抵，且所述推块上设置有第三斜面。本专利技术还公开了一种基于降水量估算的矿井水害防治装置的防治方法，包括以下步骤：S1：在进行使用时，通过将装置整体在矿区位置进行布设，降雨时，雨水依次经过接水斗、进水腔以及流通通道，最终进入储水腔中，在单位时间内，根据雨水进入储水腔内的容量，计算单位时间的降水量，用于判断矿井附近的降水量会不会导致矿井发生涌水量异常；S2：在一轮雨水计时检测结束后并开始进行二轮检测前，需要将储水腔内收集的雨水进行排空，此时控制第一电机运行，使第一电机的输出端通过转动轴带动动齿轮与隔板下侧的第一齿条板相互啮合，使第一齿条板带动隔板由活动槽向外侧移动，使隔板移动至排水槽并对移动块作用力，移动块受力下移，此时隔板将流通通道进行封堵，且排水槽被打开，且转动轴转动时在同步轮和同步带的作用下带动转动杆同步转动，使转动杆带动从齿轮与第二齿条板啮合，第二齿条板下移使第四弹性元件被压缩；S3：移动块下移时通过第二斜面对移动板作用力，使移动板向左移动并移出第二凹槽，移动板进入第一凹槽内部，与推板相卡接；S4：此时对储水腔中的雨水进行排空操作，持续进入收集筒内的雨水会顺着倾斜设置的隔块顶部与隔板下滑，并通过排水槽将此时进入的雨水排出；S5：通过将排水管上的阀体打开，储水腔中的雨水通过排水管排出，且移动板进入第一凹槽后对推杆作用力，使推杆受力移动并带动活塞在气腔内左移，使该气腔中的空气
通过导气管挤压至另一个气腔内，另一个气腔内的第五弹性元件被拉伸，该气腔内的活塞带动推杆左移，使推杆对插块作用力，使插块向插槽内收缩，第三弹性元件被压缩，此时插块不再对推板限制，推板在被压缩的第四弹性元件的弹力作用下迅速下移，使推板配合移动板一方面可对储水腔内的雨水进行挤压，另一方面对储水腔内壁残留的水珠进行刮除，使残余水珠在推板的刮动下聚集汇合，进而使雨水增重后下落；S6：储水腔中的雨水完全排空后，继续新一轮的计时检测，工作人员根据多次测量的结果进行计算，从而判断矿井附近的降水量会不会导致矿井发生涌水量异常，并依此设计合理的防治水方案。与现有技术相比，本专利技术提供了基于降水量估算的矿井水害防治装置及防治方法，具备以下有益效果：1、该基于降水量估算的矿井水害防治装置及防治方法，通过设置排水槽和隔板，使储水腔在排空操作时外界雨水无法流入储水腔并从排水槽处排出，且通过快速排空机构对储水腔内的雨水进行加速排空，可避免雨水无法完全排空的情况发生，保证了二次检测的精准度，从而使工作人员准确计算出矿井的涌水量，进而正确指导矿井排水作业。2、该基于降水量估算的矿井水害防治装置及防治方法，通过控制第一电机运行，使第一电机的输出端通过转动轴带动动齿轮与隔板下侧的第一齿条板相互啮合，使第一齿条板带动隔板由活动槽向外侧移动，使隔板移动至排水槽并对移动块作用力，移动块受力下移，此时隔板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于降水量估算的矿井水害防治装置，包括收集筒(1)，其特征在于，所述收集筒(1)的顶部和底部分别设置有接水斗(101)和排水管(102)，所述接水斗(101)外壁设置有滤网(1011)，所述排水管(102)上设置有阀体(1021)，所述收集筒(1)内设置有隔块(2)，所述隔块(2)将收集筒(1)分隔为进水腔(3)和储水腔(4)，所述隔块(2)与收集筒(1)内壁之间设置有流通通道(5)，所述进水腔(3)通过流通通道(5)与储水腔(4)相互连通，所述隔块(2)内设置有用于封堵流通通道(5)的隔板(6)，所述收集筒(1)上还开设有用于排水的排水槽(7)，所述排水槽(7)内活动连接有移动块(701)，所述移动块(701)与隔板(6)活动相抵，所述隔块(2)上还设置有快速排水机构和用于驱动隔板(6)移动的输送机构，所述快速排水机构与输送机构之间设置有传动组件。2.根据权利要求1所述的基于降水量估算的矿井水害防治装置，其特征在于，所述输送机构包括固设在隔块(2)内的第一电机(8)，所述第一电机(8)的输出端连接有转动轴(801)，所述转动轴(801)远离第一电机(8)的一端连接有动齿轮(802)，所述动齿轮(802)外壁啮合连接有第一齿条板(803)，所述第一齿条板(803)固设在隔板(6)上。3.根据权利要求2所述的基于降水量估算的矿井水害防治装置，其特征在于，所述隔块(2)内开设有与隔板(6)相配合的活动槽(201)，所述活动槽(201)内壁开设有第一滑槽(2011)，所述第一滑槽(2011)内壁滑动连接有第一滑块(2012)，所述第一滑块(2012)与隔板(6)固定相连。4.根据权利要求1所述的基于降水量估算的矿井水害防治装置，其特征在于，所述排水槽(7)内壁开设有第二滑槽(702)，所述第二滑槽(702)内壁连接有第二滑块(7021)，所述第二滑块(7021)与第二滑槽(702)内壁之间设置有第一弹性元件(7022)，所述第二滑块(7021)与移动块(701)固定相连，所述移动块(701)外壁设置有第一斜面(7011)，所述第一斜面(7011)与隔板(6)活动相抵。5.根据权利要求1所述的基于降水量估算的矿井水害防治装置，其特征在于，所述快速排水机构包括设置在隔块(2)内的从齿轮(9)，所述从齿轮(9)上连接有转动杆(901)，所述转动杆(901)通过轴承转动连接在隔块(2)内，所述隔块(2)内还滑动连接有与从齿轮(9)相互啮合的第二齿条板(902)，所述第二齿条板(902)外壁连接有第四弹性元件(14)，所述第四弹性元件(14)远离第二齿条板(902)的一端穿过隔块(2)并连接有推板(903)，所述推板(903)与隔块(2)活动相抵，所述推板(903)与收集筒(1)之间设置有限位组件，所述推板(903)外壁开设有第一凹槽(9031)，所述第一凹槽(9031)内活动连接有移动板(10)。6.根据权利要求5所述的基于降水量估算的矿井水害防治装置，其特征在于，所述限位组件包括开设在收集筒(1)内的插槽(13)，所述插槽(13)内壁连接有第三弹性元件(131)，所述第三弹性元件(131)远离插槽(13)内壁的一端连接有插块(132)，所述插块(132)设置有第四斜面，所述限位组件还包括开设在推板(903)内的两个气腔(9032)，两个所述气腔(9032)之间通过导气管相互连通，每个所述气腔(9032)内均滑动连接有活塞(16)，所述活塞(16)与气腔(9032)之间设置有第五弹性元件(161)，所述活塞(16)远离第五弹性元件(161)的一端连接有推杆(162)，两个所述推杆(162)分别与移动板(10)和插块(132)活动相抵。7.根据权利要求5所述的基于降水量估算的矿井水害防治装置，其特征在于，所述传动组件包括两个同步轮(15)，两个所述同步轮(15)分别连接在转动轴(801)和转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜星，高化彬，王雪莲，林宁，李静，杨玉刚，林雨佳，张培培，崔巍，
申请(专利权)人：山东省煤田地质局物探测量队，
类型：发明
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