一种采场充填脱水装置的制作方法

1.本实用新型属于矿山开采回填技术领域，尤其涉及一种采场充填脱水装置。


背景技术：

2.尾砂水泥胶结充填是矿山广泛使用的一种技术。因充填料浆采用管道水力输送到采空区，导致采场内水泥固结后多余大量水；而充填体内水泥胶结后，充填体竖向及侧向排水通道被堵塞，没办法将采场中多余的水排出，充填完成后的采场环境阴暗潮湿，让充填水通过自然蒸发渗透等方式需要至少一至两个月的时间，这些多余的水不但影响充填体固结质量，而且给后期的相邻矿块的开采带来各种安全隐患，大大限制了采场更替，增加了生产组织安排的难度。
3.因此，研制一种能加快决采场充填脱水效率的设备是解决问题的关键。


技术实现要素：

4.本实用新型在于提供一种采场充填脱水装置。
5.本实用新型通过以下技术方案实现：包括设置在充填区的脱水主管，在充填区的地面上均设若干脱水主管，在所述充填区的低区一侧设置充填挡墙，在充填挡墙内侧沿其设置集水槽，集水槽连通各脱水主管，脱水主管的另一端则密封，集水槽设有排水管穿出充填挡墙连通外界，在各脱水主管上均设若干与之垂直的脱水辅管，所述脱水辅管上均设有脱水孔，脱水辅管顶部为进水口。
6.进一步的，所述的集水槽包括槽体，在槽体顶部贴充填挡墙设置与充填挡墙齐高的导水板，导水板内侧设置透水板，且导水板与透水板间隙设置形成排水通道，槽体顶部对应排水通道设置集水口，所述透水板上均设透水微孔，在透水板内侧设置渗透层。
7.进一步的，所述的脱水辅管包括内管、外管、支架，所述内管通过支架同轴设置于外管中，在内管上圆周轴向均设若干透水缝隙，在外管上圆周轴向均设透水微孔。
8.进一步的，所述的外管的外部依次包覆有纤维布、生物降解颗粒层，且生物降解颗粒层通过网布包覆在纤维布外壁。
9.本实用新型的有益效果是：本实用新型结合采场积水特点，有效避免充填体内通往脱水构筑物的排水通道被堵塞，采场内大量多余的水没法排出的问题；而且在水泥固结后，在充填体内能重新生成排水通道，从而实现长期排出采场积水，大大减小了采场脱水时间，能有效解决尾砂胶结充填采场长期脱水难题，实现后期长期稳定脱水，保证了充填体的质量，提升了相邻矿块的开采安全性；另一方面，脱水辅管的设置还在充填物凝固体中起到加强筋的功用。
附图说明
10.图1为本实用新型的结构示意图；
11.图2为本实用新型中集水槽的结构示意图；
12.图3为本实用新型中脱水主管的结构示意图；
13.图4为本实用新型中脱水辅管的结构示意图；
14.图中标号：1、充填挡墙，2、脱水主管，3、集水槽，4、排水管，5、导水板，6、透水板，7、脱水辅管，8、内管，9、外管，10、支架，11、进水口，12、透水微孔，13、透水缝隙，14、渗透层，15、沙袋层，16、碎石层，17、粗石层，18、纤维布，19、生物降解颗粒层，20、固定架。
具体实施方式
15.为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细的说明。
16.如图1、4所示的采场充填脱水装置，包括设置在充填区的脱水主管2，在充填区的地面上均设若干脱水主管2，在所述充填区的低区一侧设置充填挡墙1，在充填挡墙1内侧沿其设置集水槽3，集水槽3连通各脱水主管2，脱水主管2的另一端则密封，集水槽3设有若干排水管4穿出充填挡墙1连通外界，在排水管4上设置阀门或设置管道连通水泵，在各脱水主管2上均设若干与之垂直的脱水辅管7，所述脱水辅管7上均设有脱水孔，脱水辅管7顶部为进水口11，进水口11的顶部不低于充填物的顶部，当积水较多，且聚集在充填物顶部时，积水通过进水口11进入脱水辅管7中，从而快速排出。
17.所述的集水槽3包括槽体，在槽体顶部贴充填挡墙1设置与充填挡墙1齐高的导水板5，导水板5内侧设置透水板6，且导水板5与透水板6间隙设置形成排水通道，槽体顶部对应排水通道设置集水口，所述透水板6上均设透水微孔12，在透水板6内侧设置渗透层14。
18.所述的渗透层14包括依次设置于透水板6内侧的沙袋层15、碎石层16和粗石层17，在充填过程中提供缓冲的功能，避免充填物直接接触透水板6导致透水微孔12被堵塞；在具体设置使用过程中，可根据需求选择性设置沙袋层15与碎石层16、碎石层16与粗石层17或沙袋层15与粗石层17组合构成渗透层14。
19.所述的脱水辅管7包括内管8、外管9、支架10，所述内管8通过支架10同轴设置于外管9中，使内管8与外管9的间隙形成缓冲，在充填过程中提供缓冲的功能，防止被堵塞，在内管8上圆周轴向均设若干透水缝隙13，在外管9上圆周轴向均设透水微孔12，充填物渗透出的水依次通过透水微孔12、透水缝隙13进入内管8中，再进入脱水主管2。
20.所述的支架10设置呈v形结构。
21.所述的外管9的外部依次包覆有纤维布18、生物降解颗粒层19，且生物降解颗粒层19通过网布包覆在纤维布18外壁，在充填过程中提供缓冲的功能，避免充填物直接接触外管9导致透水微孔12被堵塞。
22.所述的内管8与外管9之间充填有生物降解颗粒，在浇筑充填物时，防止充填物堵塞内管8上的透水缝隙13，生物降解颗粒随着时间变化会自动降解，由内管8和脱水主管2排出。
23.所述的脱水辅管7下部设有固定架20，把脱水辅管7和脱水主管2固定在采场的地面上，防止充填时受充填物干扰移动，和脱水辅管7倾倒失去排水功能。
24.所述的碎石层16和粗石层17中设有生物降解颗粒，生物降解颗粒降解后会形成空腔，增加水透过渗透层14进入排水通道的速度，也防止被堵塞。
25.所述的脱水主管2上设有透水微孔12，在脱水主管2的外部依次包覆有纤维布18、
生物降解颗粒层19，且生物降解颗粒层19通过网布包覆在纤维布18外壁，在充填过程中提供缓冲防堵塞的功能，使充填物底部的水也能快速排出。
26.所述的纤维布18为可降解纤维布，充填物和积水也是酸性的，因此可降解纤维布在酸性水中容易降解，故不会形成堵塞，也利于生物降解颗粒分解物的排放。
27.生物降解颗粒遇到水时，会逐渐降解，降解物随着水排出，降解后留下的空间形成排水通道，保护透水微孔12、透水缝隙13、渗透层14不被堵塞正常工作，使采场充填区的积水通过排水通道可以长期进入集水槽3、脱水主管2和脱水辅管7，再通过集水槽3的排水管4排出采场。
28.所述脱水主管2的内径为脱水辅管7的1、3倍。
29.本实用新型的工作方式：根据所充填采场的采空区空间特点、结合采场原封闭脱水方法，搭建充填挡墙1、集水槽3，在集水槽3中设置若干分隔墙，分隔墙把集水槽3分割成若干独立的集水空仓，判断采场充填容易积水的位置，选择该位置放置脱水装置，位置选择原则是后期采场积水的部分，一般选择距离充填井下料点最远或充填料浆灌不满，顶部不结顶的部分。
30.再在充填区选定好的位置处铺设脱水主管2和脱水辅管7，并以固定架20固定，充填物浇筑到采场的充填区上后，渗透出的水一部分通过生物降解颗粒层19、纤维布18进入脱水辅管7中，由脱水辅管7排入脱水主管2；另一部分渗透汇集到充填物顶部形成积水层，从进水口11进入脱水辅管7，再由脱水辅管7汇集进入脱水主管2，脱水主管2汇集输送到集水槽3；剩余一部分则在重力等作用下汇集至充填挡墙1部，该部分水依次通过渗透层14的粗石层17、碎石层16、沙袋层15，再通过透水板6进入集水槽3，最后通过排水管4排出。在条件允许情况下，为加快充填区脱水时间，可在排水管4脱水流量变小达到预定目标值时，选择向若干集水空仓的排水管4定时反向吹送气体进入充填区，其余集水空仓的排水管4则作为排水汽用，从而构成循环加速水汽的流动排空。