用于废弃矿井转化利用的辅助结构

本技术属于废弃矿井转化利用领域，具体涉及一种用于废弃矿井转化利用的辅助结构。

背景技术：

1、近年来，我国大量的煤矿矿井关闭，其地下的井筒与巷道被放弃，大量的地下空间资源被浪费，此外，随着工商业的发展，地表土地愈发紧张，急需大规模开发地下空间，而煤矿的井筒与巷道有完整的系统，可进行二次利用。与正在运行的煤矿矿井不同，关闭的矿井可将井巷底封闭，与工作面隔离，瓦斯几乎没有；关闭的矿井也并未受到采动影响，其稳定性和安全性大大提高。

2、针对性或综合性地对废弃矿井遗留资源进行二次开发，实现废弃矿井资源化和能源化利用，为创建清洁低碳能源背景下资源型城市经济的转型和发展提供了新思路。空间资源和工业资源利用、遗留资源抽采、伴生资源开发等是遗留资源二次开发利用的几个主要方面。由于地下空间资源体量庞大、二次开发利用中的技术难度相对较低、投入成本也相对较少，废弃矿井已经成为二次利用的主要方向之一，建设地下水库和储能电站、以及开发仓储功能和旅游资源等，都是国内外在这方面做出的研究与实践。根据存储物资类别，开发仓储功能通常分为开发地下油气库、地下物资库等，大宗商品和战略性物资都可以储存于其内。“绿色仓库”具有低成本、低能耗、可持续发展等特点，依托地下储备资源建造“绿色仓库”，可以有效健全国家储备体系、提升储备效能。废弃矿井地下资源重复利用建设的仓储机构可实现节约土地、改善生态环境、降低基础设施建设投资等，而且还具有相对恒温和恒湿、不易受外界影响、管理成本支出少等特点。仓储机构选择合适的地址可以帮助企业降低成本，还可以优化社会经济系统和提高总体效益。但重复利用不是简单盲目，有很多受限因素，如矿井空间位置条件、区域的经营情况、井内情况以及二次开发的成本等，当矿井满足二次开发标准时再进行重复利用，以使其在社会经济生态环境中创造最大的收益。因此，期望提出一种用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其能够充分利用废弃矿井的井巷，避免地下空间资源的浪费，减少工商业对地表农业土地的侵占。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提出一种用于废弃矿井转化利用的辅助结构，在原有的井筒和巷道的基础上，设置皮带输送装置、提升装置、根据水平层次不同，构建集不同功能区域为一体的地下工业园区。同时在井筒原有的基础上改进提升系统、供水系统、排水系统、供电系统、通讯系统，并利用原有的通风系统与各区域的空调设备构建新的通风与空气调节系统。其中，第一水平层作为生活区域，可用来人员的睡觉休息、饮食、健身等；第二水平层作为办公区域，可用来人员日常办公等；第三水平层作为储存区域，用来储存货物。斜井用于回风，立井用于进风。在各个区域安装空调设备，构建新的通风和空气调节系统。优选地，还可以由斜井供水，通过管道将水运至各个区域，并在最底端安装排水设施。

2、本实用新型的技术方案如下所示：

3、一种用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其包括斜井、立井、第一水平层、第二水平层、第三水平层、废弃物输送装置、提升装置、通风系统，自上而下分为第一水平层、第二水平层、第三水平层，第一水平层为生活区域，第二水平层为办公区域，第三水平层为储存区域；废弃物输送装置设置在斜井内，通过废弃物输送装置输送废弃矿井井下改造过程中的废弃物；立井内设置提升装置；通风系统包括通风机、风门；通风机包括抽出式通风机和压入式通风机，在斜井的地面出口处设置抽出式通风机，在立井的地面出口处设置压入式通风机，通风机设置在斜井的地面出口处，在运输巷道、辅运巷道以及回风巷道设置风门，打开风门后，抽出式通风机和压入式通风机在地下空间内形成负压，新鲜风流从立井进入分别进入第一水平层、第二水平层和第三水平层，汇聚到回风巷道再从斜井排出。

4、优选地，所述废弃物输送装置包括皮带轨道、皮带、电机、主动轮、被动轮以及支撑架；皮带安装至主动轮和被动轮，电机的输出轴与主动轮相连；电机转动驱动主动轮转动，从而带动皮带运动。

5、优选地，在斜井的内侧壁上设置皮带轨道。

6、优选地，立井包括第一立井和第二立井，在第一立井和第二立井内均设置有提升装置。

7、优选地，所述提升装置包括导向轮固定架、罐笼、提升电机、拉索、导向轮及卷筒；拉索的两端分别连接罐笼和卷筒，罐笼位于立井内，拉索的第一端卷绕至卷筒，拉索的第二端连接至罐笼的顶部，卷筒的转轴与提升电机的输出轴相连。

8、优选地，在立井内侧壁设置滑动轨道，罐笼的外侧设置凹槽，滑动轨道位于凹槽内，凹槽与滑动轨道配合，以便增加罐笼在运动过程中稳定性，减少晃动。

9、优选地，排水系统包括排水管、排水槽、污水收集池，在运输巷道、辅运巷道以及回风巷道内分别设置排水槽，排水槽内设置排水管，排水管连通至污水收集池。

10、优选地，在第一水平层、第二水平层、第三水平层均设置水平运输机构。

11、优选地，空调设置在第一水平层、第二水平层、第三水平层内部需要的位置。

12、优选地，本实用新型的用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其还包括电源装置；废弃物输送装置、提升装置、排水系统、通风系统均与电源装置进行连接，以便通过电源装置进行供电。

13、有益效果：本实用新型的用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其能够充分利用废弃矿井的地下空间资源，例如，矿井井巷空间，将原有的设施进行改建或者重建。相比重新修建地下建筑，能够节约大量的建设成本和人力资源，并缓解土地压力。基于埋深深度将大巷分为三个水平，自上而下分别用来生活、办公和储存。更进一步地，采用本实用新型的结构，矿井内部结构改造完成后，还可以将斜井作为车道，人员可驾车开至井下，通过井底车场转至不同的水平。井底车场也可用来停车，三个层次的水平层分别是生活区域、办公区域和储存区域。在井口建筑机房，各区域装有空调装备，构成完整的通风和空气调节系统。当斜井用来车辆运输，可将三个水平与地面连接。井底车场用来作为交通枢纽，用来连接斜井与三个水平，并用做停车场。

技术特征：

1.一种用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其特征在于，其包括斜井、立井、第一水平层、第二水平层、第三水平层、废弃物输送装置、提升装置、通风系统，自上而下分为第一水平层、第二水平层、第三水平层，第一水平层为生活区域，第二水平层为办公区域，第三水平层为储存区域；废弃物输送装置设置在斜井内，通过废弃物输送装置输送废弃矿井井下改造过程中的废弃物；立井内设置提升装置；通风系统包括通风机、风门；通风机包括抽出式通风机和压入式通风机，在斜井的地面出口处设置抽出式通风机，在立井的地面出口处设置压入式通风机，通风机设置在斜井的地面出口处，在运输巷道、辅运巷道以及回风巷道设置风门，打开风门后，抽出式通风机和压入式通风机在地下空间内形成负压，新鲜风流从立井进入分别进入第一水平层、第二水平层和第三水平层，汇聚到回风巷道再从斜井排出。

2.如权利要求1所述的用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其特征在于，所述废弃物输送装置包括皮带轨道、皮带、电机、主动轮、被动轮以及支撑架；皮带安装至主动轮和被动轮，电机的输出轴与主动轮相连；电机转动驱动主动轮转动，从而带动皮带运动。

3.如权利要求2所述的用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其特征在于，在斜井的内侧壁上设置皮带轨道。

4.如权利要求3所述的用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其特征在于，立井包括第一立井和第二立井，在第一立井和第二立井内均设置有提升装置。

5.如权利要求4所述的用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其特征在于，所述提升装置包括导向轮固定架、罐笼、提升电机、拉索、导向轮及卷筒；拉索的两端分别连接罐笼和卷筒，罐笼位于立井内，拉索的第一端卷绕至卷筒，拉索的第二端连接至罐笼的顶部，卷筒的转轴与提升电机的输出轴相连。

6.如权利要求5所述的用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其特征在于，在立井内侧壁设置滑动轨道，罐笼的外侧设置凹槽，滑动轨道位于凹槽内，凹槽与滑动轨道配合，以便增加罐笼在运动过程中稳定性，减少晃动。

7.如权利要求6所述的用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其特征在于，排水系统包括排水管、排水槽、污水收集池，在运输巷道、辅运巷道以及回风巷道内分别设置排水槽，排水槽内设置排水管，排水管连通至污水收集池。

8.如权利要求7所述的用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其特征在于，在第一水平层、第二水平层、第三水平层均设置水平运输机构。

9.如权利要求8所述的用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其特征在于，空调设置在第一水平层、第二水平层、第三水平层内部需要的位置。

10.如权利要求9所述的用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其特征在于，其还包括电源装置；废弃物输送装置、提升装置、排水系统、通风系统均与电源装置进行连接，以便通过电源装置进行供电。

技术总结本技术属于废弃矿井转化利用技术领域，具体涉及一种用于废弃矿井转化利用的辅助结构，其基于斜井、立井以及各个巷道，根据各水平层次不同，构建功能不同的区域，通过斜井内的废弃物输送装置输送地下空间建筑时的碎石等废弃物，通过提升装置进行人员和货物输送，通过排水系统排空所构筑的地下空间的污水，在斜井的地面出口设置抽出式通风机，在立井地面出口处设置压入式通风机，以在地下空间内形成负压，实现向下空间的空气流动。本技术能够实现该废弃矿井集生活、办公和存物为一体的地下工业园区改造，实现废弃矿井的二次改造利用，减少资源的浪费。技术研发人员：赵健,陶西贵,冯进技,陈一村,张伟锋受保护的技术使用者：中国人民解放军军事科学院国防工程研究院技术研发日：20231212技术公布日：2024/6/23