[发明专利]矿井风门自动排水系统

说明书

技术领域

本发明设计一种矿井风门自动排水系统，更具体的说尤其是应用于矿井井下永久风门之间的排水装置。

背景技术

目前我国矿井大部分采用井工开采的方式，使用主通风机下井下供风。这种方式会使井下主要进风巷和回风巷之间产生较大的压差，为满足井下作业的需求，会在进风巷和回风巷之间设计联巷，并在联巷施工正反双向风门两道，设计相应的管道和排水沟。

井下联巷设计的排水沟为人工挖掘的明渠，在联巷两侧压差不大的情况下能够满足正常的排水要求。但是在主副井附近的联巷间存在较大的压差，且为优化联巷之间的运输条件，进风巷和回风巷之间的水平差难以克服因风压造成的联巷之间的液位差产生的水压，故人工挖掘的明渠难以满足排水要求，易造成联巷内积水，给井下正常作业带来不利的影响。

发明内容

本发明是为了避免上述现有技术的不足之处，通过优化联巷排水渠结构和设计专用气压切换装置，使回风巷中的积水能够正常流出到进风大巷的排水渠中，解决联巷间积水的问题，保障煤矿的安全生产。

发明要解决其技术问题所采用的技术方案为：包括联巷，排水渠，气压切换装置，切换驱动装置；其特征在于：所述的联巷内设有与进风巷和回风巷连通的排水渠，进风巷地面水平低于回风巷地面水平，联巷两侧设有可以连接内外的气孔。

本发明的排水渠包括外U型排水渠、内U型排水渠和封闭式排水渠。所述外U型排水渠位于进风巷和联巷之间，深度一点二米，并在中间设计有隔板，隔板距离底部二十厘米；所述封闭式排水渠位于联巷内部，其上部设有安装气压切换装置和切换驱动装置的开孔；所述内U型排水渠位于回风巷和联巷之间，深度零点六米，并在中间设计有隔板，隔板距离底部二十厘米。

本发明的气压切换装置包括两位三相阀、阀芯、滑槽、滑芯、壳体、弹簧、驱动滑竿。所述的两位三相阀与阀芯无缝接触，一侧有三个气孔，上下部设有可限制阀芯运动的限位块；所述阀芯为两侧凸中间凹的装置，使得其可以完成开启两个气孔关闭一个气孔的作用，阀芯外端设有与滑槽无缝接触，并设有与滑芯作用的凹槽。

所述的滑槽为两个直角梯形结构的凹槽，两个凹槽之间的距离为两位三相阀的一个气孔的直径；所述滑芯为圆柱形结构，可沿着滑槽运动，并于弹簧相连。所述弹簧一端与滑芯相连，一侧与驱动滑竿上端相连。

所述壳体内部设有固定两位三相阀、阀芯和滑槽的装置，并设有供驱动滑竿运动的滑槽和限位块。所述驱动滑竿上端与弹簧相连，下端与切换驱动装置的滑竿相互作用。

所述的切换驱动装置包括限位杆、浮子、滑竿、内气路、外气路和平衡气路。其特征在于所述的限位杆固定于封闭式排水渠底部，并作用于滑竿内部，所述的浮子为中空结构，并可以沿着滑竿上下运动。所述的滑竿为环形圆柱体，放置于限位杆上，上端与气压切换装置的驱动滑竿相作用，并设有限制气压切换装置的驱动滑竿运动的限位块。

所述的内气路一端连接气压切换装置的下部气孔，一端连接联巷连接回风巷的气孔。所述的外气路一端连接气压切换装置的上部气孔，一端连接联巷连接进风巷的气孔。所述的平衡气路一端连接气压切换装置的中部气孔，一端连接联巷连接封闭式排水渠的气孔。

由上技术方案可知，本发明中设计的装置通过封闭式排水渠内的水位高低来驱动切换驱动装置的浮子，储存弹性势能，驱动两位三相阀门控制气路的通断，从而实现排水工作。矿井风门自动排水系统通过平衡回风巷、进风巷和封闭式排水渠的气压，解决联巷间高压差造成的排水问题。

附图说明

图1是本发明的装置总体布置示意图。

图2是本发明的气路切换器的结构示意图。

图3是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示的矿井风门自动排水系统，包括联巷1，联巷1设计有正反双向风门，并有与回风巷和进风巷相连的气孔。联巷1一侧下部设计有排水渠2。本矿井风门自动排水系统还包括用于排放回风巷积水的排水渠2，排水渠2为联巷1一侧的下部挖掘的排水渠。气压切换装置3安装在联巷1内部的排水渠2外上部，切换驱动装置4与气压切换装置3相连，并布置在排水渠2内部。

如图2所示的排水渠由外U型排水渠2.1、封闭式排水渠2.2和内U型排水渠2.3构成。

进一步的，外U型排水渠2.1布置于进风巷和联巷1之间，深度为一点二米，中间由隔板隔开，形成U型排水渠结构，其中进风巷内排水渠2的底面水平低于联巷1中排水渠2底面水平。