井下巷道渗水处理方法及其装置

技术领域

本发明涉及井巷施工技术领域，具体说，涉及一种井下巷道渗水处理方法及其装置。

背景技术

地下矿山开采过程中，围岩涌水会使围岩硬度降低，导致蒙脱石、绿泥石和高岭土一类的片状膨胀性矿物膨胀变形，同时地下水渗流在岩体中引起的渗流作用力(包括静水压力和动水压力)将改变岩体中原始存在的应力状态，影响裂隙面的有效应力。另外，巷道顶部涌水滴落在巷道底面上，导致巷道底面长期处于浸泡状态，危害矿井安全。

现有技术中公开了一种煤矿井下巷道渗水收集装置(申请号：CN201420563742.0)，包括两根平行排列的横梁，每根横梁的两端连接支撑柱的上端，横梁之间设置软性集水罩，软性集水罩的开口向上，软性集水罩的两侧安装数个挂环，两侧的挂环分别套装在横梁上，软性集水罩底部连接导流管。虽然避免了渗水滴落巷道底面，但是通过架设横梁以及设置集水罩的方式收集巷道渗水，具有的弊端如下：

1、施工繁琐；

2、蓄水的软性集水罩，通过挂环套装在横梁上，存在安全隐患。

因此，亟需一种施工快捷方便的井下巷道渗水处理方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种井下巷道渗水处理方法及其装置，引流巷道顶部的围岩涌水，进而保证巷道底面的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供一种井下巷道渗水处理装置，包括设置在巷道顶部涌水部位的导引部以及开设在巷道侧壁上的排水部；其中，

导引部的主体为管状，导引部的一端为漏斗状的尖端，导引部的另一端连接排水部；所述导引部的尖端插入巷道顶部涌水部位；排水部的底端连接排水沟；

围岩涌水自巷道顶部渗水部位进入导引部，自导引部进入排水部，经过排水部进入排水沟。

进一步，优选的，排水部为导水管。

进一步，优选的，导水管设置在开设于巷道侧壁上的排水槽中。

进一步，优选的，在排水槽的内壁上设置有防水层，防水层包括水泥基渗透结晶型防水涂料层和SR橡胶嵌缝膏层。

进一步，优选的，在排水部的顶端覆盖有混凝土层。

进一步，优选的，在所述导引部的管壁上，与所述涌水部位相接触的部位开设有导水孔，所述导水孔呈梅花状分布。

进一步，优选的，排水部的末端高于排水沟的底部。

本发明还保护一种井下巷道渗水处理方法，方法包括以下步骤：

S1、在巷道侧壁上设置排水部；

S2、将所述排水部的底端连接排水沟；

S3、将导引部的尖端插入巷道顶部涌水部位，将所述导引部的另一端引导至所述排水部；

S4、用混凝土层封堵所述排水部。

进一步，优选的，所述排水部为导水管。

进一步，优选的，所述导水管设置在开设于所述巷道侧壁上的排水槽中；所述导水管的轴心线与所述排水槽的延伸方向平行；且，所述导引部的另一端与所述导水管相连通。

如上所述，本发明的一种井下巷道渗水处理方法及其装置，通过开设排水部，并利用导引部将巷道顶部涌水部位的水引流至排水部后，最终排入排水沟，最终达到保护巷道底面不受围岩涌水侵蚀，进而延长巷道底面使用寿命的技术效果；而且，施工快捷、施工成本较低，杜绝了因巷道底面长期潮湿带来的安全隐患。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1是根据本发明实施例井下巷道渗水处理装置的结构示意图。

其中，

1、导引部；2、排水部；3、膨胀螺栓；4、排水沟；10、巷道顶部涌水部位。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

本发明的一种井下巷道渗水处理方法及其装置，通过引流巷道顶部存在的围岩涌水，进而达到延长巷道底面的使用寿命的技术效果。

下面将参照附图对本发明的各个实施例进行详细描述。

图1对井下巷道渗水处理装置的结构进行了整体描述。具体地说，图1为本发明的一个实施例的井下巷道渗水处理装置的结构示意图；如图1所示，

本发明提供一种井下巷道渗水处理装置，包括设置在巷道顶部涌水部位10的导引部1以及开设在巷道侧壁上的排水部2；其中，导引部1的主体为管状，导引部1的一端为漏斗状的尖端，导引部1的另一端连接排水部2；尖端插入巷道顶部涌水部位10；排水部2的底端连接排水沟4；围岩涌水自巷道顶部渗水部位10进入导引部1，自导引部1进入排水部2，经过排水部2进入排水沟4。

在一个具体的实施例中，排水部2为导水管。具体地说，导水管为导水软管。导水软管一端连接导引部，一端将软管内的水排入排水沟4。而导水管可以直接设置在巷道的侧壁上，在具体的实施过程中，导水管通过膨胀螺栓3和卡扣直接固定在巷道的侧壁上。

具体地说，导引部1将巷道顶部的涌水部位10处的涌水导入到排水部2内。需要说明的是，为了将围岩涌水部位10的涌水引导入排水部内，避免因涌水对巷道斜坡路面的围岩硬度降低，导致蒙脱石、绿泥石和高岭土一类的片状膨胀性矿物膨胀变形，而导致的矿山的巷道斜坡路面的翻浆现象的产生。

导引部1的主体为管状，导引部1的一端为漏斗状的尖端，导引部1的另一端连接排水部2；所述导引部1的尖端插入巷道顶部涌水部位10；排水部2的底端连接排水沟4。在具体的实施过程中，导引部1为一侧削尖的φ40钢管。在巷道顶部的涌水部位打凿钻孔，然后将导引部1的尖端插入巷道顶部的涌水部位钻孔处。为了进一步保证导引效果，所述导引部的插入的外角为5-25°。

在一个具体的实施例中，导水管设置在开设于巷道侧壁上的排水槽中，排水部的末端高于排水沟的底部。即在巷道一侧侧壁上，开挖一个排水槽，在排水槽中放置导水管作为排水部。通过导引部将围岩涌水部位的水进行卸载，让水自围岩涌水部位导入到导引部，然后自导引部进入排水部中。然后，自排水部到达排水沟。为了进一步提升防渗效果，在排水槽的内壁上设置有防水层，防水层包括水泥基渗透结晶型防水涂料层和SR橡胶嵌缝膏层。水泥基渗透结晶型防水涂料层是由特种水泥、硅砂和多种特殊活性较强的化学物质组成的灰色粉末状材料。原理是水泥基渗透结晶性防水涂料材料中特有的活性化学物质以水为载体，利用混凝土本身的化学特性和多孔性，借助水的渗透作用，在混凝土微孔及毛细管中渗透、充盈，催化混凝土中水泥微粒和水泥未完全水化的成分，使水泥再次发生水化作用，形成不溶于水的支蔓状结晶，并于混凝土凝结成整体，充分提高混凝土的密实度，从而提高混凝土强度和起到堵水防水的效果，达到永久性的防水效果。

其中，水泥基渗透结晶型防水涂料层4的厚度为10mm；SR橡胶嵌缝膏层5的厚度为10mm；本发明通过水泥基渗透结晶型防水涂料层和SR橡胶嵌缝膏层双重防水措施下可有效杜绝排水槽内防水层两侧的水串流，进一步防止排水部中的水渗透进入巷道路面下方的岩层中。

具体地说，在排水部的顶端覆盖有混凝土层。在具体的实施过程中，通过在排水部的顶部覆盖也可以将混凝土层，通过巷道喷砼将排水部封闭进入巷道侧壁上，具有成本低，抗冻性好，滤水性好的优良效果，进一步保护排水部进而延长整体井下巷道渗水处理装置的使用寿命。

在具体的实施过程中，当导引部设置在巷道顶部的涌水部位的涌水量较大的场景中，为了进一步增加导引部的涌水卸载能力，在所述导引部的管壁上，与所述涌水部位相接触的部位开设有导水孔，所述导水孔呈梅花状分布，且均匀错开。

本发明还保护一种井下巷道渗水处理方法。

本发明提供的井下巷道渗水处理方法，包括以下步骤：步骤S1-S3。

S1、在巷道侧壁上设置排水部；

S2、将所述排水部的底端连接排水沟；

S3、将导引部的尖端插入巷道顶部涌水部位，将所述导引部的另一端引导至所述排水部；

S4、用混凝土层封堵所述排水部。

在巷道顶部的涌水部位10打凿钻孔，然后将导引部1的尖端插入巷道顶部的涌水部位钻孔处。为了进一步保证导引效果，所述导引部的插入的外角为5-25°。

在一个具体的实施例中，所述排水部为导水管。所述导水管设置在开设于所述巷道侧壁上的排水槽中；所述导水管的轴心线与所述排水槽的延伸方向平行；且，所述导引部的另一端与所述导水管相连通。

在巷道侧壁上利用切割机进行切缝开槽，设置排水部2，并在开设好的排水部2中铺设导水管。

在步骤S1中，排水部包括导水管和排水槽，在巷道侧壁上设置排水槽后，导水管设置在排水槽中，导水管的轴心线与排水槽的延伸方向平行在排水槽的内壁上设置有防水层，防水层包括水泥基渗透结晶型防水涂料层和SR橡胶嵌缝膏层。

根据实际需要，对导水管进行打孔。

在一个具体的实施例中，在排水部的顶端覆盖有混凝土层。在具体的实施过程中，通过在排水部的顶部覆盖也可以将混凝土层，通过巷道喷砼将排水部封闭进入巷道侧壁上，具有成本低，抗冻性好，滤水性好的优良效果，进一步保护排水部进而延长整体井下巷道渗水处理装置的使用寿命。

综上所述，本发明涉及一种井下巷道渗水处理方法及其装置，通过开设排水部，并利用导水管将巷道顶部涌水部位的水引流至排水部后，最终排入排水沟，最终达到保护巷道底面不受围岩涌水侵蚀，进而延长巷道底面使用寿命的技术效果。

但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提供的井下巷道渗水处理装置及其方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。