[发明专利]一种煤矿地下水库分流气囊护坝结构

说明书

本发明具体公开了一种煤矿地下水库分流气囊护坝结构，包括工字连接口、护坝气囊、分流柱、人工坝体、隔离煤柱；人工坝体设计为类工字形结构，与周围隔离煤柱相互连接，且保证水库内层坝体平整；分流柱砌筑在水坝前方，整体呈水滴形，可分为前端兴波柱及尾端尾流柱，前端兴波柱呈球形设计，用于减小水体兴波阻力，并对水体进行分流，尾端尾流柱对分流水体进行导流，划分出不同的水体压力分布结构；护坝气囊固定在分流柱及坝体中间，每一个分流柱后对应一个阻波囊，分流柱间隙对应卸力囊，护坝气囊内充填气体应为总充满量的60％～80％，尾流柱后的高压水体冲击在阻波囊后，气体逸散至卸力囊，待水体紊流后卸力囊受压，气体回流至阻波囊。

技术领域：

本发明涉及废弃矿井地下水库领域，具体涉及一种煤矿地下水库分流气囊护坝结构。

背景技术：

煤矿大规模、高强度开采将对矿区的自然环境、生态环境和资源赋存地质结构环境带来不同程度的扰动和影响，当超过该区域环境的承载能力时将会使区域平衡的环境条件遭到破坏。其中，煤炭开采引起顶板覆岩结构与完整性遭到破坏，致使含水层以层间径流向垂向径流为主的新水循环模式转变，从而使得大部分顶板砂岩弱含水层及第四系潜水含水层地下水渗(溃)入矿井采空区。因此，在西部生态脆弱矿区，合理构建地下水库来保护和利用地下水资源，是煤炭资源可持续开发的重要工作。为保护矿区宝贵水资源，可以将煤层开采后形成的采空区建设为煤矿地下水库。

但水库水压力给煤矿地下水库的储水能力及水库坝体的安全性带来了挑战，为此，本发明提出一种煤矿地下水库分流气囊护坝结构，利用分流柱对水体进行分流，用使用气囊平衡各处水压力，有效的达到卸力护坝的目的。

发明内容：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种煤矿地下水库分流气囊护坝结构。

本发明一种煤矿地下水库分流气囊护坝结构，具体包括工字连接口、护坝气囊、分流柱、人工坝体、隔离煤柱，其特征在于：

所述的人工坝体设计为类工字形结构，与周围隔离煤柱相互连接，且保证水库内层坝体平整；

所述的分流柱砌筑在水坝前方，分流柱整体呈水滴形，可分为前端兴波柱及尾端尾流柱，前端兴波柱呈球形设计，用于减小水体兴波阻力，并对水体进行分流，尾端尾流柱对分流水体进行导流，划分出不同的水体压力分布结构；

所述的护坝气囊固定在分流柱及坝体中间，每一个分流柱后对应一个阻波囊，分流柱间隙对应卸力囊，护坝气囊内充填气体应为总充满量的60％～80％，尾流柱后的高压水体冲击在阻波囊后，气体逸散至卸力囊，待水体紊流后卸力囊受压，气体回流至阻波囊。

具体的，分流柱、人工坝体及隔离煤柱内均打设锚杆索进行稳固。

具体的，护坝气囊可分片段进行连接，或分高度进行连接。

具体的，护坝气囊内可根据施工环境选择对应充填气体。

附图说明

图1是实现本发明一种煤矿地下水库分流气囊护坝结构的结构示意图。

图2是图1的俯视示意图。

图中：1为工字连接口；2为护坝气囊；3为分流柱；4为人工坝体；5为隔离煤柱；2.1为阻波囊；2.2为卸力囊；3.1为兴波柱；3.2为尾流柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

所述的人工坝体4设计为类工字形结构，与周围隔离煤柱5相互连接，且保证水库内层坝体平整；

所述的分流柱3砌筑在水坝前方，分流柱3整体呈水滴形，可分为前端兴波柱3.1及尾端尾流柱3.2，前端兴波柱3.1呈球形设计，用于减小水体兴波阻力，并对水体进行分流，尾端尾流柱3.2对分流水体进行导流，划分出不同的水体压力分布结构；