煤矿矿井立式井口快速挡水装置

技术领域

本发明涉及矿井防洪技术领域，特别涉及一种能够针对煤矿井口实现快速防洪、防灌的机械化挡水结构，尤其是煤矿矿井立式井口快速挡水装置。

背景技术

煤矿矿井井洞口作为主斜井的井口其主要是用来运输煤炭，其一般洞口为立面结构且底部连地，因此在遇到暴雨天气时需要对井口部位及时进行防洪措施。传统的防洪措施主要是采用防洪土装袋，遇洪水或暴雨情况下，采用人工垒砌的方式进行作业，作业时间长，职工劳动强度大，如应急处置不得当，通常会引发灾难性后果，对矿井安全生产产生重大影响，对社会长治久安造成动荡。

另外，目前在实际井口部位也存在一些机械化的防洪、防灌结构，例如在专利申请号为CN202111590211.1的专利文献中就公开了一种预防洪水倒灌的井口自动防护装置，其主要结构包括外壳，所述外壳位于矿井井口底部，所述外壳顶部固定安装有框架，所述框架位于矿井井口处，所述外壳内开设有水槽和挡板槽，所述水槽与浮门槽之间安装有隔板，所述水槽与浮门槽底部相连通，所述浮门槽内滑动配合有浮门，所述框架与浮门槽相连通，所述浮门滑动配合在框架内，所述框架顶部安装有联动机构，所述水槽一侧固定安装有虹吸机构，所述联动机构与浮门相配合，所述虹吸机构与水槽相配合。

由上述专利的记载可以看出，上述的井口自动防护装置其主要是在水平井口的上方安装框架结构，并依靠设置的水槽，浮门与框架的配合，可以在下雨天，通过浮力的作用将浮门顶起，避免洪水从井口倒灌至矿井内；在框架顶部设置的褶皱板和连杆的配合，可以在山洪来临的时候，通过山洪推动褶皱板快速的将浮门关闭，以达到防倒灌的效果。

但是，这种结构只能针对水平井口进行防护，对于立面结构的斜井的立式矿井井口并不能达到防护的效果。

为此，本发明在此提出了一种能够针对煤矿立式井口实现快速防洪、防灌的机械化挡水结构，用以更好地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：煤矿矿井立式井口快速挡水装置，包括安装在煤矿立式井口所在浇筑挡水墙体上的门型框体，所述门型框体的底部预埋固定在地面下方，所述门型框体的内端面砌筑在对应的浇筑挡水墙体立面上，在所述煤矿立式井口的前侧地面上设置有防护坡，在所述防护坡上设置有一轨道式防洪闸门组件，所述轨道式防洪闸门组件靠近煤矿立式井口的内端活动铰接在所述浇筑挡水墙体的定位座上，在防洪状态下所述轨道式防洪闸门组件朝向煤矿立式井口翻转并与所述门型框体实现密封配合。

在上述任一方案中优选的是，在煤矿立式井口上方的所述浇筑挡水墙体上固定安装有一机械驱动组件，所述机械驱动组件用于与所述轨道式防洪闸门组件相连接并实现对其进行翻转角度的控制。

在上述任一方案中优选的是，所述轨道式防洪闸门组件在闲置时作为煤矿出口处的运输轨道使用，所述轨道式防洪闸门组件在防洪状态下实现对外部地面雨水的阻挡。

在上述任一方案中优选的是，所述门型框体的前端端面上设置有若干圈的内卡接槽，在各所述内卡接槽内分别密封安装有若干个耐候密封条，各所述耐候密封条的前端面均凸出至对应的所述门型框体的前端端面。

在上述任一方案中优选的是，所述轨道式防洪闸门组件包括一防腐厚钢板，在所述防腐厚钢板的表面喷涂有防腐涂层，在所述防腐厚钢板的顶面上焊接有过渡轨道，所述过渡轨道的内端连接煤矿立式井口内的矿井轨道，所述过渡轨道的下端连接地面上的运输轨道。

在上述任一方案中优选的是，在所述过渡轨道外侧的所述防腐厚钢板上设置有若干个外卡接槽，防洪状态下各所述外卡接槽分别用于与对应位置处的所述耐候密封条的外部密封卡接配合。

在上述任一方案中优选的是，在最外侧的所述内卡接槽外侧的浇筑挡水墙体上固定围设有柔性外密封围挡框，防洪状态下所述柔性外密封围挡框与所述防腐厚钢板的便于处于密封抵接的状态。

在上述任一方案中优选的是，所述机械驱动组件包括固定安装在煤矿立式井口上方的浇筑挡水墙体上的防雨箱，在所述防雨箱内安装有一双轴输出电机，所述双轴输出电机的两端的电机轴均活动且密封穿出所述防雨箱，在所述防雨箱两侧的浇筑挡水墙体上分别固定安装有支撑轴承座，在两侧的各所述支撑轴承座内分别安装有一连接传动轴，所述连接传动轴的内端与所述双轴输出电机的电机轴相连接，在各所述连接传动轴的外端分别安装有一绕绳器，在所述绕绳器上缠绕有钢丝绳，各所述钢丝绳的下端均通过拉钩拉结在对应位置处的所述防腐厚钢板的外端部的拉结孔内，当绕绳器运转时由钢丝绳实现对所述防腐厚钢板的翻转升降控制。

在上述任一方案中优选的是，在所述防护坡的两侧分别设置有引流渠，所述引流渠的末端向下倾斜延伸至外部排水渠内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本挡水装置在平时闲置时可以作为普通的过渡轨道使用，不占用空间的同时还能够有效地保证运输的流畅性；当在暴雨天气情况下可以快速的转换为防洪部件，能够有效地实现对煤矿立式井口的封堵挡位，有效地防止雨水进入到井口内，有效地起到对井口进行防水、防灌。

2、煤矿立式井口处利用门型框体与轨道式防洪闸门组件实现抵紧防雨的同时还在接触面部位设置了若干圈的耐候密封条实现多级平面密封，有效地提高密封的效果；另外，在轨道式防洪闸门组件的外围增设了柔性外密封围挡框来实现外围密封，进一步提高密封的全面性以及密封的效果。

3、本发明中涉及的机械驱动组件可以在防洪需要时进行快速启动，同时在控制轨道式防洪闸门组件处于竖直到位后可以实现快速锁紧，从而保证整个轨道式防洪闸门组件在防洪状态下的稳定性与定位的牢固性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的轨道式防洪闸门组件作为轨道使用时的展开结构示意图。

图2为本发明的轨道式防洪闸门组件处于竖直防洪状态时的中心立面剖视结构示意图。

图中，1、煤矿立式井口；2、浇筑挡水墙体；3、门型框体；4、防护坡；5、定位座；6、内卡接槽；7、耐候密封条；8、防腐厚钢板；9、过渡轨道；10、运输轨道；11、外卡接槽；12、柔性外密封围挡框；13、防雨箱；14、双轴输出电机；15、支撑轴承座；16、连接传动轴；17、绕绳器；18、钢丝绳；19、拉钩；20、引流渠。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。本发明具体结构如图1-2中所示。

实施例1：

煤矿矿井立式井口快速挡水装置，包括安装在煤矿立式井口1所在浇筑挡水墙体2上的门型框体3，所述门型框体3的底部预埋固定在地面下方，所述门型框体3的内端面砌筑在对应的浇筑挡水墙体2立面上，在所述煤矿立式井口1的前侧地面上设置有防护坡4，在所述防护坡4上设置有一轨道式防洪闸门组件，所述轨道式防洪闸门组件靠近煤矿立式井口1的内端活动铰接在所述浇筑挡水墙体2的定位座5上，在防洪状态下所述轨道式防洪闸门组件朝向煤矿立式井口1翻转并与所述门型框体3实现密封配合。本煤矿矿井立式井口快速挡水装置在此采用了机械结构在暴雨天气进行防洪、防止雨水灌入井口内部，有效地起到防洪、防灌的作用，同时在正常情况下本装置的轨道式防洪闸门组件可以充当运输轨道10的作用，可以使其既不额外占用地方，同时可以作为正常的煤矿输送轨道进行输送货物，另外当需要使用时还可以快速的向浇筑挡水墙体2上一侧翻转并完成对煤矿立式井口1的有效地封堵，保证对井口的防洪、防雨水进入的效果。

在上述任一方案中优选的是，在煤矿立式井口1上方的所述浇筑挡水墙体2上固定安装有一机械驱动组件，所述机械驱动组件用于与所述轨道式防洪闸门组件相连接并实现对其进行翻转角度的控制。机械驱动组件与轨道式防洪闸门组件连接在防洪时可以快速的带动轨道式防洪闸门组件实现有效地翻转控制，同时能够保证防转后拉结定位的牢固性。

在上述任一方案中优选的是，所述门型框体3的前端端面上设置有若干圈的内卡接槽6，在各所述内卡接槽6内分别密封安装有若干个耐候密封条7，各所述耐候密封条7的前端面均凸出至对应的所述门型框体3的前端端面。在此设置的各个内卡接槽6主要起到对耐候密封条7进行定位卡接的作用，同时考虑到耐候密封条7长期使用后的老化问题，在此将耐候密封条7与内卡接槽6的配合设置为卡接状态，可以便于后期检修更换时的便捷性。同时在此设置的若干圈的耐候密封条7可以实现多层多级密封，有效地提高密封的效果。

在上述任一方案中优选的是，所述轨道式防洪闸门组件包括一防腐厚钢板8，在所述防腐厚钢板8的表面喷涂有防腐涂层，在所述防腐厚钢板8的顶面上焊接有过渡轨道9，所述过渡轨道9的内端连接煤矿立式井口1内的矿井轨道，所述过渡轨道9的下端连接地面上的运输轨道10。

防腐厚钢板8可以起到防腐、承重的作用，有效地保证其使用的寿命；同时在地面上使用时利用过渡轨道9作为井内与地面轨道的衔接结构能够有效地保证整个运输线路的连贯性与流畅性。

在上述任一方案中优选的是，所述机械驱动组件包括固定安装在煤矿立式井口1上方的浇筑挡水墙体2上的防雨箱13，在所述防雨箱13内安装有一双轴输出电机14，所述双轴输出电机14的两端的电机轴均活动且密封穿出所述防雨箱13，在所述防雨箱13两侧的浇筑挡水墙体2上分别固定安装有支撑轴承座15，在两侧的各所述支撑轴承座15内分别安装有一连接传动轴16，所述连接传动轴16的内端与所述双轴输出电机14的电机轴相连接，在各所述连接传动轴16的外端分别安装有一绕绳器17，在所述绕绳器17上缠绕有钢丝绳18，各所述钢丝绳18的下端均通过拉钩19拉结在对应位置处的所述防腐厚钢板8的外端部的拉结孔内，当绕绳器17运转时由钢丝绳18实现对所述防腐厚钢板8的翻转升降控制。机械驱动组件里面的双轴输出电机14作为单一的动力件，可以实现在需要防洪时控制其运转来带动连接传动轴16运转，最终带动绕绳器17旋转，从而达到对钢丝绳18进行缠绕卷曲的目的，当钢丝绳18被缠绕后会将其下端连接的防腐厚钢板8拉起，由于防腐厚钢板8的内端处于铰接状态，因此防腐厚钢板8会处于定轴翻转的状态，当防腐厚钢板8被拉结至处于竖直状态时会使得防腐厚钢板8上的各个外卡接槽11（工作人员控制双轴输出电机14工作前需要预先将卡接在各外卡接槽11内部的砂石、灰尘进行清理干净）分别卡接在对应的耐候密封条7的外侧壁上，同时最终使得防腐厚钢板8的端面与所述门型框体3实现抵接设置，与此同时防腐厚钢板8的外围会密封抵压在对应位置处的所述柔性外密封围挡框12的内圈内，从而达到尾部围挡密封、内部多级卡紧密封的目的，有效地保证密封效果，在外部雨水的推压状态下密封部位越压越紧。当双轴输出电机14处于停机状态下会实现自锁，从而保证防腐厚钢板8运转到竖直到位状态时利用钢丝绳18的拉紧实现锁位。

实施例2：

煤矿矿井立式井口快速挡水装置，包括安装在煤矿立式井口1所在浇筑挡水墙体2上的门型框体3，所述门型框体3的底部预埋固定在地面下方，所述门型框体3的内端面砌筑在对应的浇筑挡水墙体2立面上，在所述煤矿立式井口1的前侧地面上设置有防护坡4，在所述防护坡4上设置有一轨道式防洪闸门组件，所述轨道式防洪闸门组件靠近煤矿立式井口1的内端活动铰接在所述浇筑挡水墙体2的定位座5上，在防洪状态下所述轨道式防洪闸门组件朝向煤矿立式井口1翻转并与所述门型框体3实现密封配合。本煤矿矿井立式井口快速挡水装置在此采用了机械结构在暴雨天气进行防洪、防止雨水灌入井口内部，有效地起到防洪、防灌的作用，同时在正常情况下本装置的轨道式防洪闸门组件可以充当运输轨道10的作用，可以使其既不额外占用地方，同时可以作为正常的煤矿输送轨道进行输送货物，另外当需要使用时还可以快速的向浇筑挡水墙体2上一侧翻转并完成对煤矿立式井口1的有效地封堵，保证对井口的防洪、防雨水进入的效果。

在上述任一方案中优选的是，在煤矿立式井口1上方的所述浇筑挡水墙体2上固定安装有一机械驱动组件，所述机械驱动组件用于与所述轨道式防洪闸门组件相连接并实现对其进行翻转角度的控制。

机械驱动组件与轨道式防洪闸门组件连接在防洪时可以快速的带动轨道式防洪闸门组件实现有效地翻转控制，同时能够保证防转后拉结定位的牢固性。

在上述任一方案中优选的是，所述轨道式防洪闸门组件在闲置时作为煤矿出口处的运输轨道10使用，所述轨道式防洪闸门组件在防洪状态下实现对外部地面雨水的阻挡。

轨道式防洪闸门组件一机两用，有效地保证了轨道式防洪闸门组件可以保证其轨道使用效果及防洪应急效果。

在上述任一方案中优选的是，所述门型框体3的前端端面上设置有若干圈的内卡接槽6，在各所述内卡接槽6内分别密封安装有若干个耐候密封条7，各所述耐候密封条7的前端面均凸出至对应的所述门型框体3的前端端面。

在此设置的各个内卡接槽6主要起到对耐候密封条7进行定位卡接的作用，同时考虑到耐候密封条7长期使用后的老化问题，在此将耐候密封条7与内卡接槽6的配合设置为卡接状态，可以便于后期检修更换时的便捷性。

同时在此设置的若干圈的耐候密封条7可以实现多层多级密封，有效地提高密封的效果。

在上述任一方案中优选的是，所述轨道式防洪闸门组件包括一防腐厚钢板8，在所述防腐厚钢板8的表面喷涂有防腐涂层，在所述防腐厚钢板8的顶面上焊接有过渡轨道9，所述过渡轨道9的内端连接煤矿立式井口1内的矿井轨道，所述过渡轨道9的下端连接地面上的运输轨道10。

防腐厚钢板8可以起到防腐、承重的作用，有效地保证其使用的寿命；同时在地面上使用时利用过渡轨道9作为井内与地面轨道的衔接结构能够有效地保证整个运输线路的连贯性与流畅性。

在上述任一方案中优选的是，在所述过渡轨道9外侧的所述防腐厚钢板8上设置有若干个外卡接槽11，防洪状态下各所述外卡接槽11分别用于与对应位置处的所述耐候密封条7的外部密封卡接配合。

若干圈的外卡接槽11主要是在防洪状态下与对应位置处的各耐候密封条7实现卡紧配合，从而达到抵紧状态下的多级密封的目的，有效地防止雨水从防腐厚钢板8与门型框体3的缝隙内灌入井口内部，提高密封效果。

在上述任一方案中优选的是，在最外侧的所述内卡接槽6外侧的浇筑挡水墙体2上固定围设有柔性外密封围挡框12，防洪状态下所述柔性外密封围挡框12与所述防腐厚钢板8的便于处于密封抵接的状态。

在上述的位于同一平面上的多级密封的基础上，还设置了与上述的各个耐候密封条7位于不同平面上的柔性外密封围挡框12，从而实现将防腐厚钢板8的外围实现周向密封，进一步提高外围密封效果，多级密封配合外围密封进一步的提高整体的防进水效果、防洪效果。

在上述任一方案中优选的是，所述机械驱动组件包括固定安装在煤矿立式井口1上方的浇筑挡水墙体2上的防雨箱13，在所述防雨箱13内安装有一双轴输出电机14，所述双轴输出电机14的两端的电机轴均活动且密封穿出所述防雨箱13，在所述防雨箱13两侧的浇筑挡水墙体2上分别固定安装有支撑轴承座15，在两侧的各所述支撑轴承座15内分别安装有一连接传动轴16，所述连接传动轴16的内端与所述双轴输出电机14的电机轴相连接，在各所述连接传动轴16的外端分别安装有一绕绳器17，在所述绕绳器17上缠绕有钢丝绳18，各所述钢丝绳18的下端均通过拉钩19拉结在对应位置处的所述防腐厚钢板8的外端部的拉结孔内，当绕绳器17运转时由钢丝绳18实现对所述防腐厚钢板8的翻转升降控制。

机械驱动组件里面的双轴输出电机14作为单一的动力件，可以实现在需要防洪时控制其运转来带动连接传动轴16运转，最终带动绕绳器17旋转，从而达到对钢丝绳18进行缠绕卷曲的目的，当钢丝绳18被缠绕后会将其下端连接的防腐厚钢板8拉起，由于防腐厚钢板8的内端处于铰接状态，因此防腐厚钢板8会处于定轴翻转的状态，当防腐厚钢板8被拉结至处于竖直状态时会使得防腐厚钢板8上的各个外卡接槽11（工作人员控制双轴输出电机14工作前需要预先将卡接在各外卡接槽11内部的砂石、灰尘进行清理干净）分别卡接在对应的耐候密封条7的外侧壁上，同时最终使得防腐厚钢板8的端面与所述门型框体3实现抵接设置，与此同时防腐厚钢板8的外围会密封抵压在对应位置处的所述柔性外密封围挡框12的内圈内，从而达到尾部围挡密封、内部多级卡紧密封的目的，有效地保证密封效果，在外部雨水的推压状态下密封部位越压越紧。

当双轴输出电机14处于停机状态下会实现自锁，从而保证防腐厚钢板8运转到竖直到位状态时利用钢丝绳18的拉紧实现锁位。

在上述任一方案中优选的是，在所述防护坡4的两侧分别设置有引流渠20，所述引流渠20的末端向下倾斜延伸至外部排水渠内部。

在此设置的各个引流渠20的作用是有效地防止该部位的雨水堆积，可以有效地保证雨水可以快速向外导出，降低雨水堆积的概率，提高排水效果。

具体工作原理：

在需要防洪时，机械驱动组件启动，然后控制其运转来带动连接传动轴16运转，最终带动绕绳器17旋转，达到对钢丝绳18进行缠绕卷曲的目的。

当钢丝绳18被缠绕后会将其下端连接的防腐厚钢板8拉起，由于防腐厚钢板8的内端处于铰接状态，因此防腐厚钢板8会处于定轴翻转的状态。

当防腐厚钢板8被拉结至处于竖直状态时会使得防腐厚钢板8上的各个外卡接槽11（工作人员控制双轴输出电机14工作前需要预先将卡接在各外卡接槽11内部的砂石、灰尘进行清理干净）分别卡接在对应的耐候密封条7的外侧壁上，同时最终使得防腐厚钢板8的端面与所述门型框体3实现抵接设置，与此同时防腐厚钢板8的外围会密封抵压在对应位置处的所述柔性外密封围挡框12的内圈内，从而达到尾部围挡密封、内部多级卡紧密封的目的，有效地保证密封效果，在外部雨水的推压状态下密封部位越压越紧。当双轴输出电机14处于停机状态下会实现自锁，从而保证防腐厚钢板8运转到竖直到位状态时利用钢丝绳18的拉紧实现锁位。

本挡水装置在平时闲置时可以作为普通的过渡轨道9使用，不占用空间的同时还能够有效地保证运输的流畅性；当在暴雨天气情况下可以快速的转换为防洪部件，能够有效地实现对煤矿立式井口1的封堵挡位，有效地防止雨水进入到井口内，有效地起到对井口进行防水、防灌；煤矿立式井口1处利用门型框体3与轨道式防洪闸门组件实现抵紧防雨的同时还在接触面部位设置了若干圈的耐候密封条7实现多级平面密封，有效地提高密封的效果；另外，在轨道式防洪闸门组件的外围增设了柔性外密封围挡框12来实现外围密封，进一步提高密封的全面性以及密封的效果；本发明中涉及的机械驱动组件可以在防洪需要时进行快速启动，同时在控制轨道式防洪闸门组件处于竖直到位后可以实现快速锁紧，从而保证整个轨道式防洪闸门组件在防洪状态下的稳定性与定位的牢固性。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。