煤矿地下水库坝体的制作方法

1.本实用新型涉及地下水库技术领域，具体而言，涉及一种煤矿地下水库坝体。


背景技术：

2.煤炭开采后形成采空区，采用混凝土墙将煤层开采后留下的煤柱坝体连接起来，形成封闭的储水空间，这就是煤矿地下水库。矿井水是一种宝贵的水资源，通过建设煤矿地下水库，同时辅以工程措施，实现水资源在地下的过滤净化，进而可以对水资源加以利用。
3.其中，煤柱形成煤柱坝体，起到连接作用的混凝土墙形成人工坝体，煤柱坝体和人工坝体共同形成煤矿地下水库坝体，由于煤柱坝体和人工坝体受力情况比较复杂，不仅受到水压作用，同时由于煤柱坝体和人工坝体均与围岩直接接触，岩层也会对坝体造成冲击，煤矿地下水库中煤柱坝体和人工坝体的稳定性直接决定着地下水库的安全。
4.在相关技术中，煤柱坝体的监测设备会破坏煤柱坝体，对煤柱坝体结构稳定不利。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种煤矿地下水库坝体，以解决相关技术中的监测设备破坏煤柱坝体的结构影响其稳定性的问题。
6.本实用新型提供了一种煤矿地下水库坝体，煤矿地下水库坝体包括：多个煤柱坝体，沿巷道的长度方向间隔设置；多个人工坝体，每个人工坝体设置在相邻两个煤柱坝体之间；承载件，设置在煤柱坝体的背水侧，承载件的侧壁与煤柱坝体的侧壁相贴合，承载件具有沿水平方向延伸的容纳槽；煤柱坝体监测组件，包括第一位移计和振动传感器，振动传感器设置在容纳槽内并与煤柱坝体的侧壁相贴合，第一位移计设置在承载件的侧壁上。
7.进一步地，承载件包括支撑柱和承载块，支撑柱的下端与煤底板相抵接，支撑柱的上端与承载块的下表面相抵接，承载块的侧壁与煤柱坝体的侧壁相贴合，容纳槽设置在承载块上，第一位移计设置在支撑柱的侧壁上。
8.进一步地，煤柱坝体监测组件还包括设置在容纳槽内的缓冲弹簧，缓冲弹簧的两端分别与承载件以及振动传感器相抵接。
9.进一步地，承载件还包括封堵块，容纳槽沿水平方向贯穿承载件的两端，封堵块设置在缓冲弹簧远离振动传感器的一侧并封堵容纳槽，缓冲弹簧的两端分别与封堵块的端壁以及振动传感器相抵接。
10.进一步地，煤矿地下水库坝体还包括设置在人工坝体的背水侧的人工坝体监测组件，人工坝体监测组件包括第二位移计和应力计，应力计设置在人工坝体内，第二位移计设置在人工坝体的侧壁上。
11.进一步地，人工坝体设置有沿水平方向延伸并贯穿其侧壁的预制孔，预制孔内设置有套筒，应力计设置在套筒内。
12.进一步地，煤矿地下水库坝体还包括水文监测组件，水文监测组件设置在人工坝体和/或煤柱坝体的迎水侧的侧壁上。
13.进一步地，水文监测组件包括监测水位的水位计、监测水温的水温计以及监测水质的浊度仪。
14.进一步地，煤矿地下水库坝体还包括监控组件，监控组件包括控制器和报警器，报警器、煤柱坝体监测组件、人工坝体监测组件以及水文监测组件均与控制器连接。
15.进一步地，水文监测组件设置在人工坝体的迎水侧的侧壁的下端。
16.应用本实用新型的技术方案，煤矿地下水库坝体包括多个煤柱坝体、多个人工坝体、承载件以及煤柱坝体监测组件，通过在煤柱坝体的背水侧设置承载件，并使承载件的侧壁与煤柱坝体的侧壁相贴合，将第一位移计设置在承载件的侧壁上，将振动传感器设置在沿水平方向延伸的容纳槽中，使振动传感器与煤柱坝体的侧壁相贴合，利用第一位移计可以监测煤柱坝体的位移量，利用振动传感器可以监测煤柱坝体的振幅。由于无需破坏煤柱坝体的自身结构，即可对其进行监测，进而不会影响煤柱坝体结构的稳定性。
附图说明
17.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1示出了本实用新型实施例提供的煤矿地下水库坝体的煤柱坝体、承载件以及煤柱坝体监测组件的结构示意图；
19.图2示出了图1中a处的局部放大图；
20.图3示出了本实用新型实施例提供的煤矿地下水库坝体的人工坝体和人工坝体监测组件的结构示意图；
21.图4示出了图3中b处的局部放大图。
22.其中，上述附图包括以下附图标记：
23.10、煤柱坝体；11、围岩；
24.20、人工坝体；21、预制孔；22、套筒；
25.30、承载件；31、容纳槽；32、支撑柱；33、承载块；34、封堵块；
26.40、煤柱坝体监测组件；41、第一位移计；42、振动传感器；43、缓冲弹簧；
27.50、人工坝体监测组件；51、第二位移计；52、应力计。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.如图1至图4所示，本实用新型实施例提供了一种煤矿地下水库坝体，煤矿地下水库坝体包括多个煤柱坝体10、多个人工坝体20、承载件30以及煤柱坝体监测组件40，多个煤柱坝体10沿巷道的多个煤柱坝体10长度方向间隔设置；每个人工坝体20设置在相邻两个煤柱坝体10之间；承载件30设置在煤柱坝体10的背水侧，承载件30的侧壁与煤柱坝体10的侧
壁相贴合，承载件30具有沿水平方向延伸的容纳槽31；煤柱坝体监测组件40包括第一位移计41和振动传感器42，振动传感器42设置在容纳槽31内并与煤柱坝体10的侧壁相贴合，第一位移计41设置在承载件30的侧壁上。
30.应用本实用新型的技术方案，煤矿地下水库坝体包括多个煤柱坝体10、多个人工坝体20、承载件30以及煤柱坝体监测组件40，通过在煤柱坝体10的背水侧设置承载件30，并使承载件30的侧壁与煤柱坝体10的侧壁相贴合，将第一位移计41设置在承载件30的侧壁上，将振动传感器42设置在沿水平方向延伸的容纳槽31中，使振动传感器42与煤柱坝体10的侧壁相贴合，利用第一位移计41可以监测煤柱坝体10的位移量，利用振动传感器42可以监测煤柱坝体10的振幅。由于无需破坏煤柱坝体10的自身结构，即可对其进行监测，进而不会影响煤柱坝体10结构的稳定性。
31.在本实施例中，由于煤矿地下水库内的水以及地下水库周边的围岩11均对地下水库坝体存在作用力，所以需要对地下水库坝体进行监测。
32.需要说明的是，为了对每个煤柱坝体10均能够形成监测，可以对每个煤柱坝体10均设置煤柱坝体监测组件40。
33.如图1和图2所示，承载件30包括支撑柱32和承载块33，支撑柱32的下端与煤底板相抵接，支撑柱32的上端与承载块33的下表面相抵接，承载块33的侧壁与煤柱坝体10的侧壁相贴合，容纳槽31设置在承载块33上，第一位移计41设置在支撑柱32的侧壁上。采用支撑柱32能够对承载块33进行支撑，进而能够防止承载块33从煤柱坝体10滑落。
34.在本实施例中，第一位移计41设置在承载块33的底壁上。为了保持承载块33的稳定性，承载块33沿水平方向设置，支撑柱32沿竖向设置。
35.如图1和图2所示，煤柱坝体监测组件40还包括设置在容纳槽31内的缓冲弹簧43，缓冲弹簧43的两端分别与承载件30以及振动传感器42相抵接。采用缓冲弹簧43，能够对振动传感器42形成缓冲作用，使振动传感器42时刻保持与煤柱坝体10的侧壁相贴合的状态，进而可以时刻对煤柱坝体10进行监测。
36.如图1和图2所示，承载件30还包括封堵块34，容纳槽31沿水平方向贯穿承载件30的两端，封堵块34设置在缓冲弹簧43远离振动传感器42的一侧并封堵容纳槽31，缓冲弹簧43的两端分别与封堵块34的端壁以及振动传感器42相抵接。利用封堵块34可以对容纳槽31进行封堵，并使缓冲弹簧43与封堵块34相抵接，以使缓冲弹簧43能够利用封堵块34的侧壁形成承载面，以使振动传感器42能够时时与煤柱坝体10相抵接。
37.如图3和图4所示，煤矿地下水库坝体还包括设置在人工坝体20的背水侧的人工坝体监测组件50，人工坝体监测组件50包括第二位移计51和应力计52，应力计52设置在人工坝体20内，第二位移计51设置在人工坝体20的侧壁上。利用人工坝体监测组件50能够对人工坝体20的状态进行监测，以防止人工坝体20出现意外情况时进行及时的修补。其中，应力计52能够监测人工坝体20的应力状态，第一位移计41能够监测人工坝体20的位移状态。
38.如图3和图4所示，人工坝体20设置有沿水平方向延伸并贯穿其侧壁的预制孔21，预制孔21内设置有套筒22，应力计52设置在套筒22内。采用预制孔21可以避免后期对人工坝体20进行钻孔，进而可以避免对人工坝体20的结构造成损坏。
39.在本实施例中，预制孔21在人工坝体20的筑造期间即进行了预留，并且套筒22在筑造期间即放置于预制孔21中，使套筒22能够与预制孔21良好的结合。
40.其中，煤矿地下水库坝体还包括水文监测组件，水文监测组件设置在人工坝体20和/或煤柱坝体10的迎水侧的侧壁上。利用水文监测组件，能够监测煤矿地下水库中水的状态，进而可以预测可能出现的各种情况。
41.具体地，水文监测组件包括监测水位的水位计、监测水温的水温计以及监测水质的浊度仪。采用水位计、水温计以及浊度仪，能够对煤矿地下水库中水的水位、温度以及水质进行监测，从而可以在水的条件不达标的条件下，对工作人员进行提醒。
42.在本实施例中，煤矿地下水库坝体还包括监控组件，监控组件包括控制器和报警器，报警器、煤柱坝体监测组件40、人工坝体监测组件50以及水文监测组件均与控制器连接。利用监控组件可以对煤柱坝体10、人工坝体20以及煤矿地下水库中的水进行监测，并在煤柱坝体10、人工坝体20或者煤矿地下水库中的水的任一项指标超标时，利用警报器提醒工作人员。
43.在本实施例中，根据实地情况在多个煤柱坝体10的相邻两个之间建立人工坝体20，形成煤矿地下水库，根据实际需求在多个煤柱坝体10的背水侧建立多个支撑柱32和承载块33，承载块33与煤柱坝体10连接处通过混凝土浇筑连接，在承载块33上钻孔形成容纳槽31，在容纳槽内安装振动传感器42、缓冲弹簧43和封堵块34，在承载块33的底壁上安装第一位移计41，在人工坝体20安装应力计52和第二位移计51，并在煤矿地下水库的迎水侧中安装用于检测水的状态的水位计、水温计以及浊度仪。在煤矿地下水库中安装监控组件，振动传感器42、第一位移计41、应力计52、第二位移计51、水位计、水温计以及浊度仪将采集的实时数据通过线缆发送至控制器，控制器收到数据并进行分析，实现对煤矿地下水库坝体的实时监控。
44.具体地，水文监测组件设置在人工坝体20的迎水侧的侧壁的下端。将水文监测组件设置在上述位置，可以实时监测煤矿地下水库中水的状态。
45.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
46.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
47.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮
廓的内外。
48.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
49.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
50.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。