一种预防和疏导含水层突水的装置的制作方法

本实用新型涉及含水层改进、地层加固和导水设置技术领域，具体地指一种预防和疏导含水层突水的装置。

背景技术：

地下含水层突水一般是由复杂地质采动影响产生的，其发生原因是地下坑道中来自开采及挖掘等因素导致层底板以下的高压的承压含水层的突水，这种突水现象或突然，或缓发或滞发，需要更加有效地防止这些涌水事件的发生。

地下水污染方式可分为直接污染和间接污染两种，直接污染的特点是污染物直接进入含水层，在污染过程中，污染物的性质不变，这是对地下水污染的主要方式（煤矿的开采）；间接污染的特点是，地下水污染并非由于污染物直接进入含水层引起的，而是由于污染物作用于其他物质，使这些物质中的某些成分进入地下水造成的。例如由于污染引起的地下水硬度的增加、溶解氧的减少等。间接污染过程复杂，污染原因易被掩盖，要查清污染来源和途径较为困难。由于地下水流动极其缓慢，因此，地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点。地下水一旦受到污染，即使彻底消除其污染源，也得十几年，甚至几十年才能使水质复原。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种预防和疏导含水层突水的装置，能够有效地、可靠地防止地表受污染的水流入到地下，保障了地下水的安全性，在人员、设备的安全也起到巨大作用，避免地下因突水带来的损失。

本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种预防和疏导含水层突水的装置，包括开设于地下含水层上的多个水井，水井上部依次穿过隔水层和地表层，水井底部穿过隔水层并与开设的排水渠连通，所述排水渠出水口位置设有蓄水池，所述蓄水池与多级抽水系统进水端连通。

优选地，多级抽水系统包括多个阶段蓄水池，多个阶段蓄水池之间彼此通过抽水管连通，蓄水池及多个阶段蓄水池内均设有抽水泵，抽水泵的水输出端与抽水管连通。

优选地，所述水井靠近含水层所在的井壁上安装有支护网，所述支护网为圆筒形结构。

优选地，含水层靠近水井的位置上还设有锚杆和锚索。

优选地，所述水井内侧还交叉设有支架。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型操作简单，效果显著：本实用新型能够有效地、可靠地防止地表受污染的水流入到地下，保障了地下水的安全性，在人员和设备的安全上也起到了巨大的作用，避免了地下因突水带来的损失。

附图说明

图1为一种预防和疏导含水层突水的装置的结构示意图；

图2为图1其中一个水井所在区域的放大结构示意图；

图3为水井的俯视结构示意图；

图中，含水层1、水井2、隔水层3、地表层4、排水渠5、蓄水池6、多级抽水系统7、阶段蓄水池7.1、抽水管7.2、支护网8、锚杆9、锚索10、支架11。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1至3所示，一种预防和疏导含水层突水的装置，包括开设于地下含水层1上的多个水井2，水井2上部依次穿过隔水层3和地表层4，水井2底部穿过隔水层3并与开设的排水渠5连通，所述排水渠5出水口位置设有蓄水池6，所述蓄水池6与多级抽水系统7进水端连通。

优选地，多级抽水系统7包括多个阶段蓄水池7.1，多个阶段蓄水池7.1之间彼此通过抽水管7.2连通，蓄水池6及多个阶段蓄水池7.1内均设有抽水泵，抽水泵的水输出端与抽水管7.2连通。通过第一个抽水泵可以将蓄水池6内的水抽入到第一根抽水管7.2内，然后抽送至第一个阶段蓄水池7.1内，然后通过第二个抽水泵可以将第一个阶段蓄水池7.1内的水抽入到第二根抽水管7.2内，然后抽送至第二个阶段蓄水池7.1内，依次类推，直至所有的水抽送至地表上的阶段蓄水池7.1内，然后再通过抽水泵将水抽送至水处理车间进行处理即可。

优选地，所述水井2靠近含水层1所在的井壁上安装有支护网8，所述支护网8为圆筒形结构的筛网结构。支护网8可以有效防止含水层1内的石块、砂石等物质进入到水井2而发生堵塞现象。

优选地，含水层1靠近水井2的位置上还设有锚杆9和锚索10。锚杆9和锚索10可以有效将水井2与含水层1接触的附近区域加固，防止发生坍塌现象。

优选地，所述水井2内侧还交叉设有支架11。交叉设置的支架11可以有效支撑水井2内侧壁，防止井口塌陷。

在上述技术方案中，通过对多组实验的处理实验发现在相同的密度情况下石英砂比粗沙粒强度高得多，所以选用规则性较好的石英砂走位骨料。

鉴于隔水层3的黏土矿物含量较高，具有较强的延展性和水理性，有利于开采时造成的裂缝闭合，所以选择具有低渗透性的膨润土，从而实现水层的改进和维护。

所述含水层1的上部为隔水层3，隔水层3中不含有大块坚硬岩石。

胶凝胶选择时由于硅油和凡士林都具有不错的力学特性，而且防水性都较好的，考虑到对水体的污染及后续的除理难度上的要求，选择了绿色的dc-c3胶结剂。

水井2设置在地势下降的部位，而蓄水池6设置在地势较低处，

地下工作区的附近设有排水渠3，以便将水井2中的水通过排水渠3排入蓄水池6，以便集中处理。

另外排水渠3与隔水层3底部之间还设有永久性建筑性支护，这样可以加强整个装置的稳定性。

本实施例工作原理如下：

地表受污染的水大部分流入到多个水井2内，然后汇集到排水渠5内，最终流入到蓄水池6内得以储存，通过第一个抽水泵可以将蓄水池6内的水抽入到第一根抽水管7.2内，然后抽送至第一个阶段蓄水池7.1内，然后通过第二个抽水泵可以将第一个阶段蓄水池7.1内的水抽入到第二根抽水管7.2内，然后抽送至第二个阶段蓄水池7.1内，依次类推，直至所有的水抽送至地表上的阶段蓄水池7.1内，然后再通过抽水泵将水抽送至水处理车间进行处理即可。

在整个建设过程中，水井2应设置在地势较低处或者含水层1厚度较大的位置，对,地下工作区进行探测，确定地下承压含水层的埋藏深度，并测出承压含水层的水头压力，看其是否超过所能承受的压力范围。接下来对工作区的附近勘测是否有陷落柱等塌陷区域，以防疏水通道改变，蓄水池6区域一定处理好防水防压，防止水流在中立的情况下下渗，污染下层水。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。