礦井快速安裝搶險排水系統的製作方法
2023-05-17 04:24:21 2
專利名稱：礦井快速安裝搶險排水系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種礦井快速安裝搶險排水系統，尤其是涉及一種礦井突發水災事故時用於快速安裝的搶險排水系統，也可以用於井下局部地區突發水災事故時用於快速安裝的搶險排水系統。
背景技術：
礦井排水系統的設計、安裝是按照《煤礦安全規程》的要求，有工作水泵、備用水泵和檢修水泵，一般情況下，礦井的排水系統設計能力能夠滿足礦井最大湧水量的需求，但對於地質條件複雜、周圍遭到小煤窯濫採濫挖破壞、煤層與含水巖層相距較近、存在地表水侵入的礦井，隨時有突發水患的可能，嚴重威脅著礦井安全生產，因此，一旦發生水災事故後，如果能夠快速安裝搶險排水系統，及時排出井下突水，加快搶險進度，就能夠最大限度地保證礦井與人員生命財產的安全。
發明內容
本發明的目的是在總結原有搶險排水設備的基礎上，通過將安裝困難、設備龐大的井下直接排至地面的搶險排水設備小型化、分散化、管道輕型化處理，採用全密閉高位接力排水的方式達到快速安裝的目的。該系統所要解決的技術問題是高位潛水電泵密閉、柔性排水管道製造與固定、柔性管道快速連接安裝、電控系統和監測監控系統的自動化實現。本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的礦井快速安裝搶險排水系統，其包括ー個具有礦井搶險快速安裝的礦用多級接カ高位密閉式潛水電泵與柔性管道組合的排水系統，該排水系統既可以在礦井突發水災事故時用於快速安裝搶險排水，又可以用於井下局部地區突發水災事故時用於快速安裝的搶險排水系統；ー個具有適用於礦井快速安裝的多級接カ高位密閉式潛水電泵，該電泵由電機驅動，全密閉高位接カ運行，安裝在專用車盤上，根據礦井深度選擇高位密閉式潛水電泵數量；一個具有與高位密閉式潛水電泵相配套的柔性管道，該管道採用高強度織物編織製造，內外塗層增加強度並防止滲漏水，柔性管道外層每間隔一定距離黏貼環形加強筋，並在加強筋上留有用於固定的吊環；ー個具有與柔性管道相配套的快速連接管接頭，該管接頭採用輕質合金製造，球形面接觸密封和「0」型圈輔助密封組合，凸、凹接頭插入後搬動手柄即可卡住，無需螺栓連接；ー個全自動地面遠程監測控制系統，通過泵體上安裝的水流動壓傳感器實現遠程開、停電泵功能，通過實時遠程監測礦井水位、排水量與設備運行狀況，分析判斷突水礦井湧水量，實現智能化自動控制，該系統由水流動壓傳感器、水位監測傳感器、控制開關、音視頻圖像、光纖、數據顯示及處理等硬體和軟體組成，數據採集與處理、監測控制系統均集中在現場搶險指揮車上由計算機完成。本發明的目的及解決其技術問題還可以採用以下技術措施進ー步實現前述的礦井快速安裝搶險排水系統，其中所述的ー個具有礦井搶險快速安裝的礦用多級接カ高位密閉式潛水電泵與柔性管道組合的排水系統，該排水系統既可以在礦井突發水災事故時用於快速安裝搶險排水，又可以用於井下局部地區突發水災事故時用於快速安裝的搶險排水系統，也可以用於礦井正常排水或市政工程的排洪搶險；前述的ー個具有適用於礦井快速安裝的多級接カ高位密閉式潛水電泵，該電泵由電機驅動，全密閉高位接カ運行，安裝在專用車盤上，車盤由地面安裝的鑿井絞車牽引鋼絲繩實現下放與提升，根據礦井深度選擇潛水電泵的數量；前述的ー個具有與高位密閉式潛水電泵相配套的柔性管道，該管道採用高強度織物編織製造，內外塗層增加強度並防止滲漏水，柔性管道外層每間隔一定距離黏貼環形加強筋，並在加強筋上留有用於固定的吊環，柔性管道分段均勻地固定在牽引鋼絲繩上；前述的ー個具有與柔性管道相配套的快速連接管接頭，該管接頭採用輕質合金製造，球形面接觸密封和「0」型圈輔助密封組合，也可以與「Y」型、「V」型等軸向密封圈組合，凸、凹接頭插入後搬動手柄即可卡住，無需螺栓連接；前述的ー個全自動地面遠程監測控制系統，通過泵體上安裝的水流動壓傳感器實現遠程開、停電泵功能，通過實時遠程監測礦井水位、排水量與設備運行狀況，分析判斷關水礦井摘水量，實現智能化自動控制，也可以實現手動單獨控制，該系統由水流動壓傳感器、水位監測傳感器、控制開關、音視頻圖像、光纖、數據顯示及處理等硬體和軟體組成，數據採集與處理、監測控制系統均集中在現場搶險指揮車上由計算機完成，數據的傳輸也可以採用數據總線形式傳輸，動カ電纜與監測監控線固定在牽引鋼絲繩上。當礦井快速安裝搶險排水系統需要搶險排水吋，所有固定安裝在專用汽車上的設備快速集結到井口並按順序排列，將礦井深度、斜井坡度、坡長等基本參數輸入計算機內，由程序計算出需要電泵數量、電泵固定位置，用鑿井穩車牽引密閉式高位潛水電泵到指定位置固定，隨後將柔性排水管道通過輕質合金快速連接頭與電泵連接，並將柔性管道上的固定吊環與電纜和監測監控線ー並固定在牽引鋼絲繩上，設備安裝好之後，根據水位監測傳感器監測結果啟動第一級潛水電泵，後續高位密閉式潛水電泵通過安裝在電泵外売上的水流動壓傳感器監測結果自動實現順序啟動。根據各種傳感器監測數據和設備運行狀況，自動計算出礦井湧水量、實際排水量、目前水泵數量能否滿足搶險排水需求等，並分析判斷搶險排水需要時間。當水位下降後，根據水位監測傳感器和視頻圖像提供的監測結果，及時下放整套排水系統，直至完成搶險排水任務。藉由上述技術方案，本發明至少具有下列優點本發明提供了一種全新的礦井快速安裝搶險排水系統新概念，該系統將礦井原來的大型搶險排水系統模式改變為接力式、分散式、全密閉高位潛水排水系統模式，使得突水事故礦井的搶險排水設備安裝速度加快，排水時間提前，將事故造成的損失降到最低程度；該系統中高位密閉式潛水電泵接力排水和柔性排水管道的應用是礦井搶險排水系統的技術與エ藝創新，極大地縮短了設備安裝時間；該新型排水系統具有安裝速度快、管路連接方便、設備固定可靠、系統操作簡便、自動化程度高、監測手段齊全、預防與處理事故及時等優點。本發明礦井快速安裝搶險排水系統特別適用於地質條件複雜、湧水量大、湧水量不穩定、具有井下突水隱患或地面水侵入威脅的礦井。
圖1是本發明礦井快速安裝搶險排水系統示意圖。
具體實施例方式請參閱圖1所示，是本發明礦井快速安裝搶險排水系統示意圖。本發明礦井快速安裝搶險排水系統具有ー個礦井搶險快速安裝的礦用多級接カ高位密閉式潛水電泵與柔性管道組合的排水系統(I)，ー個具有適用於礦井快速安裝的多級接カ高位密閉式潛水電泵(2)，ー個具有與高位密閉式潛水電泵相配套的柔性管道(3)，ー個具有與柔性管道相配套的快速連接管接頭(4)，ー個全自動地面遠程監測控制系統(5)。礦井搶險快速安裝的礦用多級接カ高位密閉式潛水電泵與柔性管道組合的排水系統(I)，既可以在礦井突發水災事故時用於快速安裝搶險排水，又可以用於井下局部地區突發水災事故時用於快速安裝的搶險排水系統，也可以用於礦井正常排水或市政工程的排洪搶險；礦井快速安裝的多級接カ高位密閉式潛水電泵(2)由電機驅動，全密閉高位接力運行，安裝在專用車盤上，車盤由地面安裝的鑿井絞車牽引鋼絲繩實現下放與提升，根據礦井深度選擇潛水電泵的數量；與高位密閉式潛水電泵相配套的柔性管道(3)採用高強度織物編織製造，內外塗層增加強度並防止滲漏水，柔性管道外層每間隔一定距離黏貼環形加強筋，並在加強筋上留有用於固定的吊環，柔性管道分段均勻地固定在牽引鋼絲繩上；與柔性管道相配套的快速連接管接頭(4)採用輕質合金製造，球形面接觸密封和「0」型圈輔助密封組合，也可以與「 Y」型、「 V」型等軸向密封圈組合，凸、凹接頭插入後搬動手柄即可卡住，無需螺栓連接；全自動地面遠程監測控制系統(5)，通過泵體上安裝的水流動壓傳感器實現遠程開、停電泵功能，通過實時遠程監測礦井水位、排水量與設備運行狀況，分析判斷突水礦井湧水量，實現智能化自動控制，該系統由水流動壓傳感器、水位監測傳感器、控制開關、音視頻圖像、光纖、數據顯示及處理等硬體和軟體組成，數據採集與處理、監測控制系統均集中在現場搶險指揮車上由計算機完成，數據的傳輸也可以採用數據總線形式傳輸，動カ電纜與監測監控線固定在牽引鋼絲繩上。工作原理當礦井快速安裝搶險排水系統需要搶險排水時，將礦井深度、斜井坡度、坡長等基本參數輸入計算機內，由程序計算出需要電泵數量、電泵固定位置，用鑿井穩車牽引密閉式高位潛水電泵到指定位置固定，隨後將柔性排水管道通過輕質合金快速連接頭與電泵連接，並將柔性管道上的固定吊環與電纜和監測監控線ー並固定在牽引鋼絲繩上，設備安裝好之後，根據水位監測傳感器監測結果啟動第一級潛水電泵，後續高位密閉式潛水電泵通過安裝在電泵外売上的水流動壓傳感器監測結果自動實現順序啟動。根據各種傳感器監測數據和設備運行狀況，自動計算出礦井湧水量、實際排水量、目前水泵數量能否滿足搶險排水需求等，並分析判斷搶險排水需要時間。當水位下降後，根據水位監測傳感器和視頻圖像提供的監測結果，及時下放整套排水系統，直至完成搶險排水任務。
權利要求
1.一種適用於礦井快速安裝搶險排水系統，其特徵在於其包括 一個具有礦井搶險快速安裝的礦用多級接力高位密閉式潛水電泵與柔性管道組合的排水系統(I)，該排水系統既可以在礦井突發水災事故時用於快速安裝搶險排水，又可以用於井下局部地區突發水災事故時用於快速安裝的搶險排水系統； 一個具有適用於礦井快速安裝的多級接力高位密閉式潛水電泵(2)，該電泵由電機驅動，全密閉高位接力運行，安裝在專用車盤上，根據礦井深度選擇需要接力的電泵數量； 一個具有與高位密閉式潛水電泵相配套的柔性管道(3)，該管道採用高強度織物編織製造，內外塗層增加強度並防止滲漏水，柔性管道外層每間隔一定距離黏貼環形加強筋，並在加強筋上留有用於固定的吊環； 一個具有與柔性管道相配套的快速連接管接頭(4)，該管接頭採用輕質合金製造，球形面接觸密封和「O」型圈輔助密封組合，凸、凹接頭插入後搬動手柄即可卡住，無需螺栓連接; 一個全自動地面遠程監測控制系統(5)，通過泵體上安裝的水流動壓傳感器實現遠程開、停電泵功能，通過實時遠程監測礦井水位、排水量與設備運行狀況，分析判斷突水礦井湧水量，實現智能化自動控制，該系統由水流動壓傳感器、水位監測傳感器、控制開關、音視頻圖像、光纖、數據顯示及處理等硬體和軟體組成，數據採集與處理、監測控制系統均集中在現場搶險指揮車上由計算機完成。
2.根據權利要求1所述的礦井快速安裝搶險排水系統，其特徵在於其中所述的礦用快速安裝多級接力高位密閉式潛水電泵與柔性管道組合的排水系統(I)，該排水系統既可以在礦井突發水災事故時用於快速安裝搶險排水，又可以用於井下局部地區突發水災事故時用於快速安裝的搶險排水系統；
3.根據權利要求1所述的適用於礦井快速安裝的多級接力高位密閉式潛水電泵(2)，該電泵由電機驅動，全密閉高位接力運行，安裝在專用車盤上，高位密閉式潛水電泵所需數量由礦井深度決定；
4.根據權利要求1所述的與高位密閉式潛水電泵相配套的柔性管道(3)，該管道採用高強度織物編織製造，內外塗層增加強度並防止滲漏水，柔性管道外層每間隔一定距離黏貼環形加強筋，並在加強筋上留有用於固定的吊環；
5.根據權利要求1所述的與柔性管道相配套的快速連接管接頭(4)，該管接頭採用輕質合金製造，採用球形面接觸密封和「O」型圈輔助密封組合，凸、凹接頭插入後搬動手柄即可卡住，無需螺栓連接；
6.根據權利要求1所述全自動地面遠程監測控制系統(5)，通過泵體上安裝的水流動壓傳感器實現遠程開、停電泵功能，通過實時遠程監測礦井水位、排水量與設備運行狀況，分析判斷突水礦井湧水量，實現智能化自動控制，該系統由水流動壓傳感器、水位監測傳感器、控制開關、音視頻圖像、光纖、數據顯示及處理等硬體和軟體組成，數據採集與處理、監測控制系統均集中在現場搶險指揮車上由計算機完成。
全文摘要
本發明是礦井搶險快速安裝的礦用多級接力高位密閉式潛水電泵與柔性管道組合的排水系統，其可以實現礦井突發水災事故時用於快速安裝搶險排水，也可以實現井下局部地區突發水災事故時快速安裝搶險排水系統的功能；該系統由礦用多級接力高位密閉式潛水電泵、柔性管道、快速連接管接頭、全自動地面遠程監測控制系統組成。所述的快速安裝高位密閉式潛水電泵固定在專用車盤上，柔性管道與快速連接管接頭相連接，全自動地面遠程監測控制系統由壓力變送器、水位監測傳感器、控制開關、音視頻圖像、光纖、數據顯示及處理硬體和軟體組成，數據採集與處理、監測控制系統均集中在現場搶險指揮車上由計算機完成。
文檔編號E21F16/00GK103046956SQ20111031074
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月14日 優先權日2011年10月14日
發明者孟國營, 趙學義, 李 傑, 王德一, 劉雲其, 牟龍華, 趙殷瑤 申請人:孟國營, 趙學義, 李 傑