专利名称：巷道安全防水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿井巷道中使用安全设施，具体地说是一种由顶置式防水门和活动道轨组成的巷道安全防水装置。
防水门是在井下巷道里突然出现大量涌水时，用以截断水流保障井下工作人员生命安全和生产设备不受损失的一项重要安全设备。
在井下开采的冶金、黄金、煤碳、化工、建材等矿山中，如果该地区有河流、湖泊、含水层、喀斯特、或有水的老窿，在掘进过程中就会发生突然涌水淹没矿井的危险。另外在雨季，在有倾盆大雨或井下排水设备损坏的情况下，也会发生突然涌水淹没矿井的可能。为了避免由于井下突然涌水而造成的事故，必须在井下大巷里设置防水门。除井下大巷设防水门外，在靠近老塘、喀斯特等地方掘进时也应在其主要巷道里设置防水门。为了保护井下泵房内的排水设备，在泵房入口处也都应设置防水门。
在现有技术中防水门的分类目前常用的防水门按结构分类有平板防水门和拱型防水门两种，按开启方式分类，有单侧开启及两侧开启。
国外常用的为平板和柱型防水门。我国近几年出现的拱型防水门虽然在承压和制造工艺方面较柱型和平板防水门有明显提高，但在开启方式上仍为单侧开启或两侧开启。
由于人们对防水门一直没有引起足够的重视，因此在结构和启闭性能方面没有比较合理和成熟的形式。所以一九九九年全国多处矿山在发生突然涌水时，由于现有技术的防水门在安全性和可靠性上存在的技术问题没有解决，造成了重大的人员伤亡和严重的财产损失。统计资料表明，我国井下矿山因突然涌水给人们带来的灾难均是因原有防水门在关键时刻无法发挥作用而造成的，其主要原因95％以上是关闭操作困难所致。
原有防水门的结构及启闭防水门一般布置在井下泵房水仓入口处，向着预计来水的方向开启，其结构是由门框、门扇、门扇回转轴、密封垫、人孔门及门框外侧的附属设施等组成。
其使用过程是，当发现有突然涌水的预兆后，迅速关闭防水门，在有水一侧留下一个人，进行下部密封的工艺操作。先将木楔打入轨道间的缺口，再将事先准备好的沙袋压在下部，将下部密封胶皮压紧，然后人由防水门上部的人孔门出来。
由上述使用操作过程可以看出现有技术的防水门在关键时刻之所以不起作用是由于其在短时间内迅速关闭性差(长时间不动，无法关闭)。再就是密封性很难保证，防水门处的轨道拆除需要时间，轨道若不能及时拆卸将很难进行防水门密封操作，防水门的密封极为重要，如果密封不好高压水就象水枪喷射一样冲出来，不仅使排水人员不能接近工作，而且常期漏水也易损坏防水门及其砌筑物，这样也存在造成事故的隐患。就密封而言，下部的密封最关键，尤其是在有轨道的情况下，当突然涌水时留在进水侧的人员由于所处的客观条件，很难以完成加胶垫、压沙袋的操作，所以下部密封就很难严密。
基于我国每年都有多处矿山出现突然涌水，而且出现突然涌水所造成的灾害都是惨不忍睹的，为此寻求安全可行，技术可靠的井下矿山安全防水方式迫在眉睫。
本发明的目的是提供一种由顶置式防水门和活动道轨组成的巷道安全防水装置，克服了现有技术的防水门的弱点，实现了突然涌水发生时能迅速拆轨和关闭防水门，保证井下人员的安全和涌水后生产的恢复。
本发明的目的是按以下方式实现的，将防水门的回转轴设置在门框的上部，防水门升举装置控制防水门的上下开闭，平时防水门在防水门升举装置的牵引下水平置于巷道的顶部，当来水时，操作人员通过操作防水门升举装置不需要任何动力靠防水门的自身重力向下关闭，为了加强防水门的密封性，可采用顶置式防水门与活动道轨联动，当防水门由上向下靠重力关闭时，活动道轨可利用防水门的下落重力牵引使轨道与防水门框分开。
附图
为巷道安全防水装置关闭前的结构示意图；参照说明书附图对本发明的巷道安全防水装置作以下详细地说明。
本发明的巷道安全防水装置，是由防水门1、防水门举升装置2和活动道轨3组成，防水门1的上边部通过铰链与防水门框4接在一起，在正常情况下，升举装置2将防水门1举升到巷道的顶部，遇到涌水时，升举装置2控制防水门1由上向下与门框4闭合，在防水门闭合的同时，活动道轨3与防水门框4分离，让出防水门下落闭合所经过运动空间。
实施例本发明的巷道安全防水装置其加工制作非常简单方便，按说明书附图所示加工既可。防水门的制作工艺与现有技术防水门的制作工艺相同，防水门举升装置是一液压油缸或通过绞车控制的钢丝绳，打开防水门时通过电机或人力驱动油泵或绞车，将防水门水平拉起，关闭防水门时，打开液压缸的卸油阀或绞车的制动器，防水门便靠重力自动下落关闭。防水门的自身重力可驱动活动道轨与防水门门框分离，亦可通过其它机械控制防水门的下落和活动道轨的分离；活动道轨的设置和分离的自动化程度，可根据矿井的投资情况设置，防水门的密封技术与现有技术相同。
本实用新型的顶置式巷道安全防水门具有以下明显的新特点。
1、防水门关不需动力。防水门在发水报警系统触发后即开始自动泄荷由上方向下关闭，也可由人工控制泄荷装置视人员的撤离情况而决定关闭时间。
2、防水门采用顶启式向上常开。(仅占巷道顶部空间，并能形成防水门自重下垂的力，不存在关键时刻无法关闭的问题。)3、防水门关闭实规全自动操作系统。(突然涌水发生时防水门可通过自动报警系统自动控制关闭，避免了人员惊慌忙乱而疏忽大意造成防水门关闭不严。
4，防水门的关闭与自动拆轨同步进行。(确实保证防水门关闭的严密性，也避免了现有技术的防水门必须通过人工进行拆轨和密封所造成的涌水对操作人员生命安全的潜在危险。
5、防水门的各相关动作部分相互闭锁，保证使用安全避免误操作的发生。(例如设置的防漂浮物的两道栅栏门不落下拆轨装置不动作，活动道轨不动作防水门不会关闭，整个过程不会形成误操作。)6、突发涌水时即能全部自动控制，也可以根据具体情况实现人工控制。(在井下人员没全部撤离时自动关闭防水门会对逃生人员的生命造成威胁，此时切断延时系统改为手动泄荷便于满足当时的客观条件。)本发明的巷道安全防水装置在使用中的具体操作过程如下；当矿井有突然涌水发生时，第一道栅栏门前的水位报警系统动作，控制第一道栅栏门自动落下，此刻井下人员完全撤离时，第二道栅栏门自动延时落下，(若还有人员末撤离须有专人在此关闭延时系统，等人员撤离后手动操作泄荷系统关闭第二道栅栏门。第二道栅栏门关闭后10秒钟内活动道轨分离装置动作，并实现自动与防水门框分离。活动道轨和防水门自动泄荷关闭同步进行。若人员撤离及时，整个过程只需50秒至一分钟。
本发明的顶置式巷道安全防水门的推广使用能明显提高井下工人在井下作业的抗灾能力。为了缩短井下在突然涌水的瞬间至脱离险境的时间，将报警系统设在主大巷入口处，或设在突然涌水易发点。按我国曾出规的井下矿山特大突然涌水事件所估计的突然涌水量360M3/Min设计，就防水门关闭的整个过程及其可靠性而言，当突然涌水发生时对人员撤离及矿山设施完全不会构成威胁。(若在突然涌水易发点掘进时，其主要巷道内再加设一道防水门，并将报警系统随工作面的前移而设在适当位置，所有突然涌水事故可完全避免。)社会及经济效益分析；社会效益；建国依赖发生在含水大的矿山突然涌水事件约有几百起，而事故发生时由于所设置的防水门不起作用，(事故调查时发规工程设计图纸中都有防水门，且施工过程中也安装了防水门，但由于结构和密封性差，关闭困难，使之形成摆设。)当突然涌水发生时，使井下人员丧失了逃生机会。
如果在井下发生突然涌水时，防水门能迅速关闭起到防水作用，井下人员在马头门处的大巷内与突然涌水隔开，经提升系统和井下安全出口撤离，防水门关闭后给井下人员创造充足的逃生时间，同时也可避免或减轻因水灾给矿山带来的重大损失和灾难，将水灾造成的损失降低到最小程度。
经济效益分析；根据我国所有大水矿山面临的实际问题及某些矿山已出规的突然涌水事故，井下开采的大水矿山发生突然涌水时造成的直接和间接经济损失是惊人的。仅1999年山东省某矿区发生井下突然涌水事故所反映出的问题是触目惊心的。发生事故时井下29人无一生还，当时的抢险救灾费用就达2800多万元。并且使生产多年且投资上亿元的矿山毁于一旦。事故发生后整个矿山全部报废。若将1999年徐州大黄山煤矿及全国发生的多起并下矿山突然涌水事故累计，造成的实际经济损失是无法统计的。
为了防止突然涌水发生后给人们造成灾难，我国有些矿山不得不使用重金安装潜水泵以缓解损失。如荆各庄矿(1981年进口潜水泵将井下大型卧式泵站改造为潜水泵站)、邯郸峰峰通二矿、九龙口矿、孙庄矿、焦作的演马矿等均是为减轻突然涌水投资上千万元，在原有卧式泵站的基础上再建潜水泵站。但是，采用增加潜水泵站只起缓解作用，但并不起根本防水的作用，因此即不经济又不合理，给国家浪费大量资金，但不能从根本上解井下人员的安全问题。而采用顶置巷道安全防水门组成的安全防水系统，可将报警装置设在有突然涌水可能的采场工作面附近，同时可在有突然涌水可能的采场运输巷道加设一道防水门，这样可完全避免突然涌水给人们造成的灾难，并为国家节约大批投资。
推广巷道安全防水装置的必要性及前景；棋据不完全统计，我国面临已探明的浅部矿产资源接近拓竭，各类矿产资源的开采均向深部发展。深部矿产资源的赋存条件更为复杂，虽然地表水位逐年下降，但地下矿产资源所赋存的地质条件不会改变。因此要减少井下水患给人们带来的灾难，采取有力的防范措施是首当其冲的。同时现有生产矿山和在建矿山仍在沿用无防水灾能力的旧式防水门，这也是安全生产的隐患。基于上述严峻的客观现状，推广使用更安全、更有效的防水门势在必行。
本发明的巷道安全防水装置和现有技术相比，具有设计合理，结构简单、易于加工、投资少、安全可靠，操作使用方便等特点，因而，具有很好的推广使用价值。
权利要求
1.巷道安全防水装置，包括防水门1、防水门举升装置2和活动道轨3，其特征在于防水门1的上边部通过铰链与防水门框4接在一起，在正常情况下，升举装置2将防水门1举升到巷道的顶部，遇到涌水时，升举装置2控制防水门1由上向下与门框4闭合，在防水门闭合的同时，活动道轨3与防水门框4分离，让出防水门下落闭合所经过运动空间。
全文摘要
本发明提供一种巷道安全防水装置,其结构是由防水门1、防水门举升装置2和活动道轨3构成,防水门1的上边部通过铰链与防水门框4接在一起,在正常情况下,升举装置2将防水门1举升到巷道的顶部,遇到涌水时,升举装置2控制防水门1由上向下与门框4闭合,在防水门闭合的同时,活动道轨3与防水门框4分离,让出防水门下落闭合所经过运动空间。本发明的巷道安全防水装置和现有技术相比,具有设计合理,结构简单、易于施工、投资少、安全可靠,操作使用方便等特点,因而,具有很好的推广使用价值。
文档编号E21F11/00GK1372068SQ0110784
公开日2002年10月2日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者杨光良 申请人:杨光良