竖井可缩管路以及竖井可缩装置

技术领域

本发明涉及矿井施工技术领域，具体地说，涉及一种竖井可缩管路以及竖井可缩装置。

背景技术

自1987年以来，我国已有100多个井筒发生井壁破裂灾害，其工程特征是：(1)内壁混凝土成块剥落，严重削弱了井壁承载力，并砸坏井内设施和装备；(2)井壁严重压缩，井筒罐道梁向上弯曲，罐道、排水管及梯子间等失稳、扭曲变形，引起严重的井筒提升安全事故；(3)井壁破裂处漏水甚至带砂；(4)破裂位置集中，多数集中在第四系深厚表土层与基岩交界面附近。在第四系表土层中的竖井在竖向附加力的作用下，井壁更容易发生破裂并产生向下的移动，依附于井筒内壁上的所有钢梁，以及与钢梁连接的所有管路随着井壁的下沉出现向下的位移。

井壁破裂机理是：采矿活动引起表土含水层失水，造成水位下降，含水层承受的有效应力增加，表土层发生固结沉降，土层下沉时施加给井壁外表面一个向下的面力，即附加力，该力不断增长导致井壁破坏。针对这一情况，暂未有能够有效解决井筒以及井筒内管路发生位移导致破裂的方法。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种竖井可缩管路，包括：

竖向间隔设置的多个支撑梁，每个支撑梁固定在井壁内侧；

管路支撑件，水平连接在每个支撑梁上，在每个管路支撑件上都设置有竖向的通孔；

可缩管路，任一可缩管路都包括同轴的两根刚性管以及连接于两根刚性管之间的柔性管，

在相邻的两个支撑梁之间都设置有至少一个可缩管路，所述可缩管路的刚性管穿过通孔支撑在管路支撑件上，各个支撑梁之间的可缩管路依次连接。

优选地，柔性管的两端具有法兰盘，钢性管的两端具有法兰盘，刚性管通过法兰盘与柔性管同轴连接，并通过紧固螺栓紧固法兰盘。

优选地，刚性管未连接柔性管的一端通过法兰盘与管路支撑件固定连接。

优选地，刚性管未连接柔性管的一端的法兰盘位于管路支撑件的上端。

优选地，还设置有定位螺栓，所述定位螺栓穿透柔性管两端的法兰盘，在该定位螺栓位于柔性管的两个法兰盘之间的外壁上套设有弹簧。

优选地，所述柔性管为橡胶管。

本发明还提供一种竖井可缩装置，包括如上所述的竖井可缩管路，还包括至少一个竖向间隔设置的井壁可缩机构，任一井壁可缩机构包括：

环形凹槽，同轴设置在井壁内侧；

可压缩材料，填充在所述环形凹槽内，

任一支撑梁安装在井壁可缩机构中的可压缩材料的上方内侧井壁上。

本发明通过在已有不可压缩的钢性管中间增设了可以被压缩的柔性管，能够解决井壁压缩破坏时管路发生移动的问题。可以在保证管路正常使用的情况下，能够有效的预防井壁发生破坏时管路出现断裂的情况，能够有效的防止因为管路破裂而出现的供水、排水、排泥、供气等问题，是保证整个矿山能够安全、正常运行的关键。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示本发明实施例的竖井可缩管路的安装示意图；

图2是表示图1的1-1向剖视图；

图3是表示本发明实施例的柔性管的示意图；

图4是表示本发明实施例的井壁可缩机构的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的竖井可缩管路以及竖井可缩装置的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

本实施例的竖井可缩管路包括至少两个在竖向间隔设置的支撑梁1，每个支撑梁1固定在井壁上，具体说，是固定在井壁的内侧上。为固定支撑梁1，可以是通过托架将支撑梁1与井壁内侧固定连接。在每个支撑梁1上都水平连接有管路支撑件2，在每个管路支撑件2上都设置有竖向的通孔。

可缩管路包括同轴的两根刚性管3以及连接于两根刚性管3之间的柔性管5。可以采用例如液压软管等橡胶管。具有一定的可压缩性，并具有一定的支撑能力。柔性管5的两端具有法兰盘4，钢性管3的两端都具有法兰盘4，刚性管3通过法兰盘4与柔性管同轴连接，通过紧固螺栓6紧固法兰盘4。

刚性管3穿过管路支撑件2，并且，刚性管未连接柔性管5的一端通过法兰盘4与管路支撑件2固定连接，且优选地，法兰盘4位于管路支撑件4的上端。通过法兰盘4将刚性管3支撑住。从而将可缩管路固定支撑在支撑梁1上。各个支撑梁之间的可缩管路依次连接，从而可以用于输送介质。

可以是沿井壁竖向连接多个该竖井可缩管路，每个支撑梁1都通过托架固定在井壁上，在各层支撑梁1之间，都通过管路支撑件2连接该可缩管路。因此当井壁因竖向附加力产生竖向位移时，竖向位移通过支撑梁1以及管路支撑件2传递至刚性管3，刚性管3也会发生相应的竖向位移，但是由于柔性管的具有较大的可压缩变形的特性，所以可以保护管路不会发生破裂损坏。

进一步地，当可缩管路发生竖向位移时，为保证柔性管5能够在垂直方向均匀受压，如图2所示，在紧固螺栓6的外侧增设了定位螺栓8，该定位螺栓8穿透柔性管5两端的法兰盘4，在该定位螺栓位于柔性管5的两个法兰盘4之间的外壁上套设有弹簧7。这使得在井壁不发生竖向位移时，柔性管5在弹簧7的作用下保持垂直状态。所述定位螺栓8并无特别的位置限定，其也可以是在紧固螺栓6的内侧。

优选地，本实施例的竖井可缩管路还配合设置有井壁可缩机构，并与该井壁可缩机构配合使用，该井壁可缩机构包括在上内层井壁10和下内层井壁11之间的可压缩材料12，具体说，是在井壁内侧形成一个环形凹槽，在该环形凹槽内嵌入该可压缩材料12，在其井壁可压缩的情况下，井壁不会发生破裂损坏。并且，在井壁压缩的情况下，井壁压缩变形传递给支撑梁1，并将该压缩变形由可缩管路的柔性管5来吸收，从而保护管路不会发生破裂损坏。由此，可以将支撑梁1安装在井壁可缩机构中的可压缩材料12的上方位置。为固定该可压缩材料12，在可压缩材料12的径向内侧设置例如环形支撑板，环形支撑板与上内层井壁10和下内层井壁11连接。并且还可以设置一些例如环形止水板，在此不做详述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。