CN109209494A - 一种用于矿井巷道的废水清污分流系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于矿井巷道的废水清污分流系统，包括分别设置于矿井巷道两侧的清水收集单元和废水收集单元；所述清水收集单元包括紧靠巷道墙壁侧设置的清水排水沟及覆盖于所述清水排水沟上的第一盖板，所述废水收集单元包括临近巷道路面一侧设置的废水排水沟及覆盖于所述废水排水沟上的第二盖板。本发明所述的用于矿井巷道废水清污分流的系统，能够实现矿井地下水渗水和生产作业产生污水的单独收集，收集的清水为天然地下水水质，可直接对外供水或排放；污水经适当处理可回用于矿井生产，实现优水优用、劣水劣用的分质供水模式。同时，相比传统矿井清污混流的排水方式，其分质排水的特点，可以大幅降低后续外排污水的处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及矿业开采中的水资源保护技术领域，尤其是指一种用于矿井巷道的废水清污分流系统。
背景技术
我国是水资源极度短缺的国家，水资源匮乏很大程度上制约了我国许多地区的社会经济发展和人民生活水平。煤矿开采过程中会产生大量矿井水，对水资源是一种极大的浪费，同时，矿井水中夹杂着开采过程中使用的油污、药剂，又对环境构成严重威胁。目前，我国一次能源中，煤炭的比重超过75％，煤炭行业在今后较长一段时间内依然是国民生产不可或缺的重要行业，矿井外排水问题将在很长时间内存在，因此，如果减少矿井外排水，减轻矿井外排水的污染水平是一个急需解决的难题。
矿井巷道内的废水来源主要有两部分：一是井下生产作业产生的废水；二是地下水向矿井内的渗水。地下水渗水水质等同于天然地下水，可以直接用于多种用途；矿井内生产作业产生的污水水质较差，通常含有较多油污及其他药剂，需要深度处理后回用或排放。传统操作上，矿井内的地下水渗水和生产作业排水混合一起后，通过矿井边沟排除，由此造成混合废水水质较差，且水量很大，需要较高费用进行水质处理。
因此，非常有必要研究一种简便易行的系统，从矿井内源头分离地下水渗水和生产作业排水，分别收集及利用，可以有效增加矿区可利用水资源量，大幅减少污水的处理费用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于矿井巷道的废水清污分流系统，具有实施简便、环境效益明显等特点，能够大幅减少矿井废水排放量，同时，为区域提供较多优质水资源。
为了达成上述的目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于矿井巷道的废水清污分流系统，包括分别设置于矿井巷道两侧的清水收集单元和废水收集单元；所述清水收集单元包括紧靠巷道墙壁侧设置的清水排水沟及覆盖于所述清水排水沟上的第一盖板，所述废水收集单元包括临近巷道路面一侧设置的废水排水沟及覆盖于所述废水排水沟上的第二盖板。
进一步地，其中所述清水收集单元和废水收集单元为相互独立的、没有水力联系的两套排水单元。
进一步地，其中所述清水排水沟和污水排水沟均为竖向布置。
进一步地，其中所述污水排水沟的沟顶高程低于巷道路面高程；所述清水排水沟的沟顶高程高于污水排水沟的沟顶高程。
进一步地，其中所述第一盖板上开设有用于清水流入的纵向收水孔。
进一步地，其中所述矿井巷道的中间到两侧有千分之二以上的坡度。
进一步地，其中所述清水排水沟为矩形沟，其贴近巷道墙壁的一侧为壁厚10cm的水泥砂浆壁，靠近路中心的一侧为壁厚30cm以上的路缘石。
进一步地，其中所述清水排水沟的内部采用水泥砂浆抹面，抹面厚度不小于2cm。
进一步地，其中所述第一盖板由聚氯乙烯、有机玻璃或钢化玻璃制成。
进一步地，其中所述污水排水沟设置于矿井巷道的地面两侧；所述污水排水沟为矩形盖板边沟，其边沟尺寸不小于0.5x0.5m。
进一步地，其中所述第二盖板为钢筋混凝土预制盖板、铸铁雨水箅子或者钢筋加强型复合箅子。
进一步地，其中所述清水排水沟和污水排水沟的坡度随巷道路面坡度，其坡度大于千分之三。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
本发明所述的用于矿井巷道废水清污分流的系统，可以通过独立的废水收集单元排除矿井巷道内的生产作业产生的废水，通过独立的清水收集单元收集巷道内地下水渗水，确保矿井内清水、污水分别收集，互不影响。
本发明所述的用于矿井巷道废水清污分流的系统，能够实现矿井地下水渗水和生产作业产生污水的单独收集，收集的清水为天然地下水，水环境质量较好，可直接用于各种用途回用，如直接对外供水或排放到自然环境中；收集的矿井巷道内的生产作业产生的废水，清污分流后水量减少，降低了矿井废水治理成本，且该污水经适当处理可回用于矿井生产，从而实现优水优用、劣水劣用的分质供水模式。同时，相比于传统矿井清污混流的排水方式，其分质排水的特点，可以大幅降低后续外排污水的处理成本。
附图说明
图1为本发明所述的用于矿井巷道废水清污分流的系统的结构示意图；
图2为用于矿井巷道废水清污分流的系统中的清水排水沟的俯视图；
其中：1、清水排水沟；2、废水排水沟；3、第一盖板；4、第二盖板；5、路缘石；6、纵向收水孔；7、车。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的用于矿井巷道废水清污分流的系统其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征或特点可由任何合适形式组合。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种用于矿井巷道废水清污分流的系统，包括分别设置于矿井巷道两侧的清水收集单元和废水收集单元；所述清水收集单元和废水收集单元为相互独立的、没有水力联系的两套排水单元；所述清水收集单元包括清水排水沟1及覆盖于所述清水排水沟1上的第一盖板3，所述清水排水沟1紧靠巷道墙壁侧设置，便于收集墙壁上渗出的地下水；所述废水收集单元包括废水排水沟2及覆盖于所述废水排水沟2上的第二盖板4，所述废水排水沟2临近巷道路面一侧设置，便于收集生产作业废水。
其中，所述清水排水沟1和污水排水沟2均为竖向布置；在设计上，所述污水排水沟2的沟顶高程低于巷道路面高程；所述清水排水沟1的沟顶高程高于污水排水沟2的沟顶高程，从而可以彻底避免污水对清水的污染。
所述矿井巷道的中间到两侧有千分之二以上的坡度，便于路面排水，不积水。
所述清水排水沟1为矩形沟，贴近巷道墙壁一侧为壁厚10cm的水泥砂浆壁，另一侧(靠近路中心的一侧)为壁厚30cm以上的防撞路缘石5，能够抵御一定外部冲击，如防止巷道中的车7撞坏。所述清水排水沟的内部采用水泥砂浆抹面，抹面厚度不小于2cm，内部不做防水，清水渗入可减少外排水水量。如图2所示，在所述清水排水沟上覆盖第一盖板，所述第一盖板采用聚氯乙烯、有机玻璃、钢化玻璃等轻质材料制成，在此并不具体限定；所述第一盖板上开设有用于清水流入的纵向收水孔6，既可以保证清水收集，又可以减少矿井内粉尘对清水的污染；所述纵向收水孔6为条形孔，其尺寸为(20mm-60mm)×(200-500mm)，优选为40mm×250mm，还可以设定为别的尺寸，在此不做具体限定。
所述污水排水沟2设置于矿井巷道的地面两侧；所述污水排水沟2为矩形盖板边沟(现浇、砖砌或者预制U型槽)，其边沟尺寸不小于0.5x0.5m，其上覆盖第二盖板4，边沟底板及伸缩缝处需做好防渗处理。所述第二盖板4为钢筋混凝土预制盖板、铸铁雨水箅子或者钢筋加强型复合箅子，以使得地面的积水或污水能流入，并能承重过往车辆碾压，不陷入。
所述清水排水沟1和污水排水沟2的坡度随巷道路面坡度，应大于千分之三，如果受地形影响，坡度过缓，应在最低点处设置的集水坑内，经水泵抽升排出。
将本发明应用于我国西部地区某煤矿区的矿井巷道中，其中实验长度500米。未采用本发明清污分流的系统时，该实验长度内每天产生的废水量约为120m3/d，监测废水SS(悬浮物)浓度平均约900mg/L。本发明清污分流的系统实施后，可实现对矿井巷道的上述实验长度内产生的作业废水和地下水渗水的完全分道收集，实现清污分流。监测收集的清水量平均为43.2m3/d，监测SS浓度＜10mg/L，可直接进行回用；收集的污水量平均为75.3m3/d，监测SS浓度为1100mg/L，，污水通过污水处理装置进行处理，处理量减少约三分之一，大大减少了治理时间和成本。
上述所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (12)
1.一种用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，包括分别设置于矿井巷道两侧的清水收集单元和废水收集单元；所述清水收集单元包括紧靠巷道墙壁侧设置的清水排水沟及覆盖于所述清水排水沟上的第一盖板，所述废水收集单元包括临近巷道路面一侧设置的废水排水沟及覆盖于所述废水排水沟上的第二盖板。
2.根据权利要求1所述的用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，所述清水收集单元和废水收集单元为相互独立的、没有水力联系的两套排水单元。
3.根据权利要求1所述的用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，所述清水排水沟和污水排水沟均为竖向布置。
4.根据权利要求3所述的用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，所述污水排水沟的沟顶高程低于巷道路面高程；所述清水排水沟的沟顶高程高于污水排水沟的沟顶高程。
5.根据权利要求1所述的用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，所述第一盖板上开设有用于清水流入的纵向收水孔。
6.根据权利要求1所述的用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，所述矿井巷道的中间到两侧有千分之二以上的坡度。
7.根据权利要求1所述的用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，所述清水排水沟为矩形沟，其贴近巷道墙壁的一侧为壁厚10cm的水泥砂浆壁，靠近路中心的一侧为壁厚30cm以上的路缘石。
8.根据权利要求1所述的用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，所述清水排水沟的内部采用水泥砂浆抹面，抹面厚度不小于2cm。
9.根据权利要求8所述的用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，所述第一盖板由聚氯乙烯、有机玻璃或钢化玻璃制成。
10.根据权利要求1所述的用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，所述污水排水沟设置于矿井巷道的地面两侧；所述污水排水沟为矩形盖板边沟，其边沟尺寸不小于0.5mx0.5m。
11.根据权利要求10所述的用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，所述第二盖板为钢筋混凝土预制盖板、铸铁雨水箅子或者钢筋加强型复合箅子。
12.根据权利要求1所述的用于矿井巷道的废水清污分流系统，其特征在于，所述清水排水沟和污水排水沟的坡度随巷道路面坡度，其坡度大于千分之三。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190115 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |