一种井下反水装置和井下反水系统的制作方法

1.本实用新型涉及密闭反水设备领域，尤其涉及一种井下反水装置。


背景技术：

2.煤矿开采过程中需对采空区的进行及时处理，一般需利用混凝土制作煤矿井下密闭墙。而后受持续性采掘扰动影响，会对部分保留煤岩体以及煤矿井下密闭墙造成微裂隙，甚至形成宏观破裂。
3.封闭的墙体中存在水，由于建筑质量问题，如井下密闭墙施工不精确、不稳定，往往造成井下密闭墙漏气或堵塞，导致采掘区内有毒有害气体溢出，直接影响矿山安全生产。
4.有鉴于此，需要对其进行改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种能够排水和防止有毒有害气体溢出的井下反水装置和井下反水系统。
6.本实用新型技术方案提供的一种井下反水装置，包括开口朝上的储水池和与所述储水池连接的u型管；所述u型管包括第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道、所述第二管道和所述第三管道依次连接呈u型；所述第一管道上设置有进水口，所述第三管道上设置有出水口，所述进水口与所述储水池连通，所述出水口位于所述进水口的上方，且所述出水口的开口朝下。
7.进一步地，所述储水池内设置有隔板，所述储水池内被所述隔板分隔成第一储水腔和第二储水腔；所述隔板上设置有通孔，所述第一储水腔通过所述通孔与所述第二储水腔连通，所述第一管道与所述第二储水腔连通。
8.进一步地，所述第一储水腔内设置有过滤网。
9.进一步地，所述第二储水腔内设置有支架和水轮机，所述水轮机安装在所述支架上。
10.进一步地，所述支架与所述第二储水腔的底壁之间连接有加强支撑架。
11.进一步地，所述隔板上设置有朝向所述水轮机延伸的导引板，所述导引板位于所述通孔的上方，并与所述通孔的孔壁连接。
12.进一步地，所述导引板为弧形板，且所述弧形板的凹部朝向所述通孔。
13.进一步地，所述进水口内设置有过滤板。
14.进一步地，所述第一管道与所述储水池可拆卸连接。
15.本实用新型技术方案提供的一种井下反水系统，包括井下巷道、密封墙和上述任一项所述的井下反水装置；所述密封墙设置在所述井下巷道内，所述井下反水装置设置在所述密封墙的下方。
16.采用上述技术方案，具有如下有益效果：
17.本实用新型提供的一种井下反水装置和井下反水系统，包括开口朝上的储水池和
与储水池连接的u型管。u型管包括第一管道、第二管道和第三管道，第一管道、第二管道和第三管道依次连接呈u型。第一管道上设置有进水口，第三管道上设置有出水口，进水口与储水池连通，出水口位于进水口的上方，且出水口的开口朝下。该井下反水装置中的u型管采用虹吸原理实现反水功能，当储水池中的水面高于出水口时，水流可以留出。当储水池中水面高度低于出水口时，部分水流在u型管内，实现密封，防止有害气体流出。
附图说明
18.图1为本实用新型一实施例中井下反水装置的示意图；
19.图2为本实用新型一实施例中储水池和过滤网的示意图；
20.图3为本实用新型一实施例中支架和加强支撑架的示意图；
21.图4为本实用新型一实施例中隔板和导引板的示意图；
22.图5为本实用新型一实施例中第一管道和过滤板的示意图；
23.图6为本实用新型一实施例中井下反水系统的示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。
25.容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或视为对实用新型技术方案的限定或限制。
26.在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
27.如图1所示，本实用新型一实施例提供的一种井下反水装置10，包括开口朝上的储水池1和与储水池1连接的u型管2。
28.u型管2包括第一管道21、第二管道22和第三管道23，第一管道21、第二管道22和第三管道23依次连接呈u型。
29.第一管道21上设置有进水口211，第三管道23上设置有出水口231，进水口211与储水池1连通，出水口231位于进水口211的上方，且出水口231的开口朝下。
30.如图1和图6所示，该井下反水装置10用于煤矿井下的密封墙30防水，其包括储水池1和u型管2。煤矿开采过程中对采空区的处理一般需要制作一面井下密封墙30，储水池1设置在密封墙30的下方，从密封墙30上流出的水在重力作用下流入到储水池1内。u型管2连接在储水池1上，u型管2由依次连接的第一管道21、第二管道22和第三管道23组成。第一管道21、第二管道22和第三管道23连接形成的u形的开口朝下，也即是说u型管2连接在储水池1上时为倒u形。第一管道21上设置有进水口211，进水口211与储水池1连通，第三管道23上设置有出水口231，出水口231位于进水口211的上方，且出水口231朝向下方。
31.该井下反水装置10中的u型管2有效的利用了虹吸原理，在储水池1内水的高度高于出水口231时，在外部和储水池1内的压力差作用下，储水池1内的自动进入到第一管道
21，沿着第一管道21向上流动，然后经过第二管道22后进入到第三管道23，进入第三管道23后在重力作用下水从出水口231流出。从而有效的排出储水池1内多余的水。当储水池1内水的高度低于出水口231时，外部和储水池1内的压力差不足以推动水在第一管道21内向上流动，水不能越过第二管道22进入第三管道23，只能停留在第一管道21内。如此形成密封，有效地过滤空气，避免有毒有害的气体溢出。
32.在其中一实施例中，如图1-2所示，储水池1内设置有隔板3，储水池1内被隔板3分隔成第一储水腔11和第二储水腔12。隔板3上设置有通孔31，第一储水腔11通过通孔31与第二储水腔12连通，第一管道21与第二储水腔12连通。
33.具体地，井下反水装置10还包括隔板3，隔板3安装在储水池1内，将储水池1分隔出第一储水腔11和第二储水腔12，储水池1的开口与第一储水腔11连通，第一管道21与第二储水腔12连通。在隔板3上设置有通孔31，通过通孔31使第一储水腔11和第二储水腔12连通。密封墙30上的水先流入第一储水腔11，然后经过通孔31进入到第二储水腔12。
34.在其中一实施例中，如图1-2所示，第一储水腔11内设置有过滤网4。储水池1的开口为第一储水腔11的开口，过滤网4设置在第一储水腔11的开口处。如此设置，水从密封墙30流入到第一储水腔11内时经过过滤网4过滤，去除了水里的杂质。
35.在其中一实施例中，如图1所示，第二储水腔12内设置有支架5和水轮机6，水轮机6安装在支架5上。水轮机6是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，水从第一储水腔11通过通孔31进入到第二储水腔12内后，水带动水轮机6运转，如此有效的利用了水的动能。
36.在其中一实施例中，如图1和图3所示，支架5与第二储水腔12的底壁之间连接有加强支撑架51。具体地，支架5的两侧分别连接有一个加强支撑架51，加强支撑架51的一端与第二储水腔12的底壁连接，另一端与加强支撑架51连接。如此提高了结构强度，能更平稳地支撑水轮机6。
37.在其中一实施例中，如图1和图4所示，隔板3上设置有朝向水轮机6延伸的导引板7，导引板7位于通孔31的上方，并与通孔31的孔壁连接。导引板7连接在隔板3的上方，水从通孔31流出时被导引板7导引流向水轮机6，进一步提高对水能的利用。
38.在其中一实施例中，如图1和图4所示，导引板7为弧形板，且弧形板的凹部朝向通孔31。导引板7为呈弧形的弧形板，弧形的设计结构强度更好，不易损坏，且对水能的损失最小。
39.在其中一实施例中，如图1和图5所示，进水口211内设置有过滤板8。水通过进水口211进入第一管道21时，被过滤板8过滤，进一步去除水里的杂质，避免造成第一管道21堵塞。
40.在其中一实施例中，如图1所示，第一管道21与储水池1可拆卸连接。第一管道21与储水池1既能连接也能分离。如此设置在u型管2损坏时方便更换。
41.可选地，第一管道21与储水池1通过螺纹连接，如此连接更紧密。
42.如图1-6所示为本实用新型实施例提供的一种井下反水系统100，包括井下巷道20、密封墙30和上述任一项的井下反水装置10。密封墙30设置在井下巷道20内，井下反水装置10设置在密封墙30的下方。
43.井下反水装置10的具体结构和作用请参照前述中相关的内容，在此不再赘述。
44.具体地井下巷道20为煤矿采空区，密封墙30为采用混泥土制成，井下反水装置10埋设在密封墙30下面，并位于第二储水腔12的上方，第一储水腔11的开口位于密封墙30的一侧，u型管2位于密封墙30的另一侧。该井下反水装置10应用虹吸原理，既能排出密封墙30上流出的水，又提高了井下巷道20的密封，防止有毒有害气体溢出。
45.本实用新型提供的一种井下反水装置10，包括开口朝上的储水池1和与储水池1连接的u型管2。u型管2包括第一管道21、第二管道22和第三管道23，第一管道21、第二管道22和第三管道23依次连接呈u型。第一管道21上设置有进水口211，第三管道23上设置有出水口231，进水口211与储水池1连通，出水口231位于进水口211的上方，且出水口231的开口朝下。井下反水系统100包括井下巷道20、密封墙30和上述任一项的井下反水装置10。密封墙30设置在井下巷道20内，井下反水装置10设置在密封墙30的下方。该井下反水装置10中的u型管2采用虹吸原理实现反水功能，当储水池1中的水面高于出水口231时，水流可以留出。当储水池1中水面高度低于出水口231时，部分水流在u型管2内，实现密封，防止有害气体流出。
46.根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
47.以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。