煤矿倾斜巷道煤墙顶板探放水自动排放系统的制作方法

本实用新型属于煤矿井下排水技术领域，具体涉及一种适用于井下的煤矿倾斜巷道煤墙顶板探放水自动排放系统。

背景技术：

《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》都规定“有疑必探，先探后掘，先治后采”，按传统的探放水施工方法，就是在煤墙上打设探放水孔，将2寸钢管插入探放水孔，管口安装有阀门，用于调节放水量。放出的水直接流到巷道，随着倾斜的巷道一路冲刷到切眼，然后在巷道挖坑安装水泵或在工作面最低处再用水泵向外排出大巷，或者在倾斜巷道砌筑数道拦水墙，分别用水泵将积水排出，既妨碍巷道设备、材料运输，也会因操作不当或积水过大形成水患。不管哪种方式都给工作面的文明生产带来不利，不仅造成工作面沿线巷道被水冲刷的到处积水泥泞、坑坑洼洼，还可能将工作面内大溜、转载机电机、液压支架底座、采煤机等设备下面被淤煤和积水淹没，甚至造成漏电顶闸和设备进水损坏等事故，严重影响设备的运行和工作面的正常生产，给安全生产带来极大隐患。

技术实现要素：

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种适用于煤矿倾斜巷道探放水的自动排放系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种煤矿倾斜巷道煤墙顶板探放水自动排放系统，其特征在于，包括多组沿倾斜巷道布置的自动排水装置，每组自动排水装置包括多个探放水管、总放水管、积水箱、潜水电泵、磁力启动器、智能压力控制器和外排管路，所述总放水管沿巷道倾斜方向平行设置，所述多个探放水管的底部与所述总放水管呈L型连接，每个所述多个探放水管的顶部均设置有管道阀门，所述探放水管通过管道阀门分别与一个探放水孔连接；所述总放水管底部与所述积水箱连接，所述潜水电泵设置在积水箱内，其出水口通过单向阀与外排管路相连接；所述潜水电泵的电源端与所述磁力启动器电连接；智能压力控制器安装在积水箱上，智能压力控制器的输出端与磁力起动器的控制端电连接。

每组自动排水装置还包括设置在每个所述探放水管与管道阀门之间的短接管，所述短接管为透明材料制成，用于观察探放水出水量。

每组自动排水装置还包括设置在积水箱底部的应急阀门。

每组自动排水装置还包括设置在单向阀外侧的备用阀门。

每组自动排水装置还包括与所述磁力起动器和智能压力控制器电连接的故障报警器。

所述积水箱的容积为0.5～1.5m³。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本发明提出了一个由若干组自动排水装置构成一个工作面的探放水自动排放系统，采用密闭排放装置，使探放水不落地，实现了探放水排放的自动控制，节约了劳动成本，提高了工作效率。杜绝探放水冲刷对巷道造成损坏，减少了对运输和行人安全的影响，杜绝了淤煤和积水对工作面设备的损害和机电事故的发生，大大提高了安全质量标准化水平，保证了工作面的正常生产。

附图说明

图1为本实用新型实施例中自动排水装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中自动排水装置的电路连接图；

图3为本实用新型实施例提出的煤矿倾斜巷道煤墙顶板探放水自动排放系统的安装示意图。

图中：1为探放水孔，2为管道阀门，3为短节管，4为探放水水管，5为总放水管，6为积水箱，7为潜水电泵，8为智能压力控制器，9为单向阀，10为磁力起动器，11为工作面大溜，12为液压支架，13为应急阀门，14为备用阀门，15为外排管路，16为故障报警器，A区表示倾斜巷道，B区表示采掘工作面，C表示第一组自动排水装置，D表示第二组自动排水装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本发明实施例提供了一种煤矿倾斜巷道煤墙顶板探放水自动排放系统，包括多组沿倾斜巷道布置的自动排水装置，如图1所示，每组自动排水装置包括多个探放水管4、总放水管5、积水箱6、潜水电泵7、磁力启动器10、智能压力控制器8、外排管路15，所述总放水管5沿巷道倾斜方向平行设置，所述多个探放水管4的底部与所述总放水管5呈L型连接，每个所述多个探放水管4的顶部均设置有管道阀门2，管道阀门2用于调节放水量，所述探放水管4通过管道阀门2分别与一个探放水孔1连接；所述总放水管5底部与所述积水箱6连接，所述潜水电泵7设置在积水箱6内，其出水口通过单向阀9与外排管路15相连接。

如图2所示，所述潜水电泵7的电源端与所述磁力启动器10电连接；智能压力控制器8安装在积水箱6上，智能压力控制器8的输出端与磁力起动器10电连接，用于根据积水箱6内的水压情况控制磁力起动器10的启停。其中，智能压力控制器8可以为数显智能压力控制器，其上、下限压力参数可根据现场实际情况自由设定。

此外，本实施例中，自动排水装置还包括设置在每个所述探放水管4与管道阀门2之间短接管3，所述短接管3为透明材料制成，用于观察探放水出水量。

此外，本实施例中，自动排水装置还包括设置在积水箱6底部的应急阀门13。应急阀门13用于系统故障状态下的临时应急排水，或者日常排放积水箱内沉积的煤渣，保持积水箱清洁干净。

此外，本实施例中，自动排水装置还包括设置在单向阀9外侧的备用阀门14。

此外，如图2所示，本实施例中，自动排水装置还包括与所述磁力起动器10和智能压力控制器8相连接的故障报警器。当水压超限而磁力起动器10故障导致潜水电泵7不能正常工作时，智能压力控制器8控制故障报警器16工作，发出声光报警信号，提醒工作人员注意检查处理。

此外，本实施例中，积水箱6为由薄钢板等材质制成的密闭容器，其容积约0.5～1.5M³。潜水电泵7的功率可以依据一组探放水孔的最大计算出水量选择确定，以保证满足排水需要。

本实施例中，自动排放装置通过将巷道内多个相邻的探放水管通4与总放水管5呈L型并联连接，使总放水管5最低处与一个内部安装有自动排水装置的积水箱6连接成为密闭的外排系统。积水箱6内的潜水泵7的功率依据一组探放水孔的最大计算出水量选择确定，以保证满足排水需要。压力控制器8通过电缆与磁力器起动器10的控制回路中的先导回路连接，是监测积水箱6内积水多少的核心器件，当积水箱6内压力达到设定的压力上限时，起动器10控制潜水泵7启动排水，当积水箱内压力低于下限时，水泵自动停止。

如图3所示，为本实用新型实施例提出的煤矿倾斜巷道煤墙顶板探放水自动排放系统的安装示意图；图中仅示出了2组自动排水装置，即第一组自动排水装置C和第二组自动排水装置D。图中，A区表示倾斜巷道，B区表示采掘工作面。整个巷道内，可以依据巷道深度，配备合适数量的排水装置来组成一个探放水自动抽排放系统，使探放水不落地就直接排出巷道最高点或指定地点，不会流向工作面，形成积水淤泥，影响运输和行人，损坏工作面设备，保证了巷道的文明生产和正常作业，还实现了自动化排水，节省了用工，提高了效率，消除了隐患。

其中，智能压力控制器的上限压力可以设置为水位接近最低的探放水孔的高度时的水压，下限压力可以设置为水位下降接近积水箱6底部时的水压，探放水自动抽排工作过程如下：

当积水箱6和探放水水管4中的水位接近最低的一根探放水孔的高度时，即压力控制器8达到上限压力，其电接点动作，向磁力起动器10发出开机指令，磁力起动器10启动，积水箱内的潜水泵运转开始排水。

当探放水出水量等于排水量时，系统内压力不变，压力控制器8维持现状，水泵连续运转排水；

当探放水出水量小于排水量，水位下降接近积水箱6底部时，压力控制器8的电接点断开，磁力起动器立即停止潜水泵的运转。

当水位再次升高到上限位时，水泵再次启动排水，如此自动循环工作，保证系统既不会造成压力过大排水不及时，也不会造成负压运转，干烧损坏水泵，实现探放水的自动外排。

当系统压力控制器8或潜水泵7等有故障或者水压超限而水泵仍不能正常启动排水时，故障报警器16会自动发出声光告警信号，提醒维护人员进行检查修理，更换压力控制器8或者在阀门13和14之间并联连接一台水泵，做临时应急排水。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。