采空区充填脱水系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种采空区充填脱水系统，采场包括采空区和与采空区相连接的巷道，采空区充填脱水系统包括用于封闭采空区的至少一道充填挡墙和一端与充填挡墙底部连接的至少一根柔性脱水管；柔性脱水管通过悬挂组件悬挂于巷道中，且柔性脱水管的另一端通入巷道的排水处，充填过程中，采空区中的水被充填料浆的压力压至柔性脱水管中，并排至巷道的排水处，实现充填脱水作业。本实用新型专利技术通过将脱水管设置成柔性脱水管，方便安装，便于拆卸并回收利用；充填挡墙上有供水透过的孔隙，可以通过充填挡墙和柔性脱水管的协同作用实现充填脱水作业，进一步提高充填脱水效率。进一步提高充填脱水效率。进一步提高充填脱水效率。

【技术实现步骤摘要】
采空区充填脱水系统


[0001]本技术涉及矿山充填
，尤其涉及一种采空区充填脱水系统。

技术介绍

[0002]随着国家对采矿安全、环境保护重视程度的提高，越来越多的矿山采用充填采矿法进行开采。利用充填采矿法开采结束后，需要对采空区进行充填。目前金属矿山广泛使用全尾砂充填采空区，充填所用的充填料浆浓度一般在65％
‑
75％之间，每向采空区充填1m3充填料浆，就会有0.5
‑
0.6m3水存在，这些水需要从采空区的充填体中及时脱走才能形成密实的充填体，进而实现采空区的高充填接顶率。如果不能及时将充填体中的水排出，则充填挡墙将承受较大的浆柱压力，易造成井下跑砂的重大安全事故，同时也污染了整个井下作业环境。因此，采空区充填脱水技术，是决定采空区是否充填密实的重要因素。
[0003]目前，地下矿山采空区脱水工艺主要是通过在采空区内悬挂脱水管进行充填脱水。申请号为CN202022057551.5的专利公开了一种采空区胶结充填脱水安全排水装置，包括安装在采空区顶层的连通管，所述采空区侧壁密闭墙的底侧连通有排水管，所述排水管以及所述连通管靠近所述采空区的一端通过耐磨管连通，所述耐磨管的管壁均匀设置有若干通孔；所述耐磨管的外壁缠绕覆盖有麻布层。该装置的排水原理为：在进行采空区充填时，充填体中的积水可以从耐磨管的管壁上设置的通孔进入耐磨管，进而从与耐磨管连接的排水管排出，实现采空区的充填脱水。该方法的不足之处在于：该安全排水装置需要在进行采空区充填前安装在采空区内；设置在采空区内的耐磨管会影响充填过程，且耐磨管在充填过程受到较大的压力，容易造成损坏，从而影响脱水过程，使脱水不完全，脱水不完全会进一步导致采空区无法完全充填接顶，使后续的开采过程存在安全隐患。
[0004]为了避免将脱水装置安装在采空区内存在的弊端，将脱水装置设置在采空区外成为研究的热点。目前该方法中常用的脱水管为硬质管道，硬质管道的安装不方便，且不好回收利用，虽然也有涉及到用软管实现脱水，但软管存在不好固定的问题。
[0005]有鉴于此，有必要设计一种改进的采空区充填脱水系统，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种采空区充填脱水系统，通过将脱水管设置成柔性脱水管，同时通过悬挂组件和定位组件将柔性脱水管设置在合适的位置，以实现充填脱水作业。柔性脱水管方便安装，便于拆卸并回收利用，且柔性脱水管的管径比普通的硬质脱水管管径大，能加大过水速度，提高充填脱水的效率；充填挡墙上有供水透过的孔隙，也可以起到一定的脱水作用，可以通过充填挡墙和柔性脱水管的协同作用实现充填脱水作业，进一步提高充填脱水效率。
[0007]为实现上述目的，本技术提供了一种采空区充填脱水系统，采场包括采空区和与所述采空区相连接的巷道，所述采空区充填脱水系统包括用于封闭所述采空区的至少一道充填挡墙和一端与所述充填挡墙底部连接的至少一根柔性脱水管；所述柔性脱水管通
过悬挂组件悬挂于所述巷道中，且所述柔性脱水管的另一端通入所述巷道的排水处，充填过程中，所述采空区中的水被充填料浆的压力压至所述柔性脱水管中，并排至所述巷道的排水处，实现充填脱水作业。
[0008]作为本技术的进一步改进，所述柔性脱水管的管径为90
‑
120mm；所述柔性脱水管的管内间隔设有用于支撑所述柔性脱水管的支撑骨架和滤水网；所述支撑骨架是螺旋状的铁丝，所述支撑骨架可以对所述柔性脱水管起到支撑作用，防止所述柔性脱水管变形；所述滤水网是由尼龙横向和竖向交叉编制而成的网布，用于对流经所述柔性脱水管的水起到一定的过滤作用。
[0009]作为本技术的进一步改进，所述悬挂组件包括牵引绳、固定组件和固定圈；所述固定组件将所述牵引绳的两端固定于所述巷道中；若干个所述固定圈间隔固定于所述牵引绳上；所述柔性脱水管穿过所述牵引绳上固定的若干个所述固定圈，悬挂于所述巷道中。
[0010]作为本技术的进一步改进，所述固定组件包括固定滑轮和固定锚杆；所述固定锚杆固定于所述充填挡墙远离所述采空区一侧的顶部岩层上，用于固定所述牵引绳靠近所述采空区的一端；所述固定滑轮固定于靠近所述巷道的排水处的顶部岩层上，用于固定所述牵引绳靠近所述巷道的排水处的一端。
[0011]作为本技术的进一步改进，所述采空区充填脱水系统还包括定位组件；所述定位组件包括用于对所述柔性脱水管两端进行定位的第一定位环和第二定位环；所述第一定位环设置于靠近所述固定滑轮的一侧，所述第二定位环设置于靠近所述固定锚杆的一侧；所述柔性脱水管分别穿过所述第一定位环和所述第二定位环，以防止所述柔性脱水管在脱水过程中滑动或被划破。
[0012]作为本技术的进一步改进，所述充填挡墙包括骨架层、设置于所述骨架层靠近所述采空区一侧的辅助层以及设置于所述辅助层靠近所述采空区一侧的过滤层。
[0013]作为本技术的进一步改进，所述骨架层为由圆钢焊接成的井字形网格，所述辅助层为钢筋网，所述过滤层为滤水网，通过所述充填挡墙和所述柔性脱水管共同实现充填脱水作业。
[0014]作为本技术的进一步改进，相邻的所述固定圈之间的距离为5
‑
7m。
[0015]作为本技术的进一步改进，所述充填挡墙上设有钢管，所述柔性脱水管和所述钢管连接。
[0016]作为本技术的进一步改进，所述柔性脱水管套设于所述钢管的表面，并通过铁丝拧紧。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018](1)本技术通过将脱水管设置成柔性脱水管，同时通过悬挂组件和定位组件将柔性脱水管设置在合适的位置，以实现充填脱水作业。
[0019]柔性脱水管相比于常用的硬质脱水管道，不仅方便安装；而且当充填脱水作业结后，柔性脱水管便于拆卸并回收利用。同时，柔性脱水管的管径比普通的硬质脱水管管径大，较大管径的柔性脱水管能够增加过水面积，从而加大过水速度，提高充填脱水的效率。
[0020]通过设置悬挂组件，将柔性脱水管通过固定滑轮、牵引绳和固定圈悬挂于巷道中，牵引绳在一定程度上可以弯曲，如此，在悬挂柔性脱水管时，可以通过改变牵引绳的弯曲度等因素来改变柔性脱水管在巷道中的悬挂方式，使柔性脱水管以合理的方式悬挂于巷道
中。
[0021]通过设置第一定位环和第二定位环，第一定位环可以防止柔性脱水管在充填脱水过程中由于管内水太多产生下滑；另外，第一定位环和第二定位环能够防止在充填脱水过程中，由于柔性脱水管的剧烈摆动而磕碰到周边的岩石上从而被划破。
[0022](2)本技术的充填挡墙由骨架层、辅助层以及过滤层组成，充填挡墙上有供水透过的孔隙，也可以起到一定的脱水作用，可以通过充填挡墙和柔性脱水管的协同作用实现充填脱水作业，提高充填脱水效率。
附图说明
[0023]图1为本技术采场的结构示意图。
[0024]图2为本技术采空区充填脱水系统的剖面结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采空区充填脱水系统，采场包括采空区和与所述采空区相连接的巷道，其特征在于：所述采空区充填脱水系统包括用于封闭所述采空区的至少一道充填挡墙和一端与所述充填挡墙底部连接的至少一根柔性脱水管；所述柔性脱水管通过悬挂组件悬挂于所述巷道中，且所述柔性脱水管的另一端通入所述巷道的排水处，充填过程中，所述采空区中的水被充填料浆的压力压至所述柔性脱水管中，并排至所述巷道的排水处，实现充填脱水作业；所述悬挂组件包括牵引绳、固定组件和固定圈；所述固定组件将所述牵引绳的两端固定于所述巷道中；若干个所述固定圈间隔固定于所述牵引绳上；所述柔性脱水管穿过所述牵引绳上固定的若干个所述固定圈，悬挂于所述巷道中；所述固定组件包括固定滑轮和固定锚杆；所述固定锚杆固定于所述充填挡墙远离所述采空区一侧的顶部岩层上，用于固定所述牵引绳靠近所述采空区的一端；所述固定滑轮固定于靠近所述巷道的排水处的顶部岩层上，用于固定所述牵引绳靠近所述巷道的排水处的一端。2.根据权利要求1所述的采空区充填脱水系统，其特征在于：所述柔性脱水管的管径为90
‑
120mm；所述柔性脱水管的管内间隔设有用于支撑所述柔性脱水管的支撑骨架和滤水网；所述支撑骨架是螺旋状的铁丝；所述滤水网是由尼龙横向和竖向交叉编制而成的网布，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：范玉赟，齐兆军，安智海，刘焕新，程力，姜明伟，王春龙，陈科旭，
申请(专利权)人：山东黄金矿业科技有限公司深井开采实验室分公司，
类型：新型
国别省市：