CN109231526A - 一种矿井水仓在线清淤系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿井水仓在线清淤系统，包括设置在巷道一侧的水仓和设置在水仓内的清仓设备；所述水仓结构包括依次设置的通道、排泥硐室、存水硐室；所述排泥硐室底部设有集泥池；所述清仓设备由粗滤系统、污泥脱水系统、排泥系统、刮泥系统、控制系统组成。所述通道内设有粗滤系统、污泥脱水系统；所述通道阶梯处设有排泥硐室，排泥硐室连通存水硐室；所述排泥硐室内设有排泥系统；所述存水硐室内设有刮泥系统；所述粗滤系统、污泥脱水系统、排泥系统、刮泥系统分别连接控制系统，由控制系统控制实现机械化清淤。本发明通过改变水仓结构及增加清仓设备，实现在水仓不间断进水的情况下，完成机械化清淤工作。

Description

一种矿井水仓在线清淤系统

技术领域

本发明属于煤矿清淤技术领域，具体涉及一种矿井水仓在线清淤系统。

背景技术

矿井井下水仓是所有矿井的必备关键构筑物之一，其主要作用是贮存矿井涌出的地下水和各种因采掘生产而产生的废水，如喷雾降尘废水、冲洗废水、降温废水等，其位置一般位于矿井的最底处。由于废水中含有大量的沉淀物，经过一段时间，水仓内的沉淀物就会积满，降低水仓的蓄水能力，因此为保证矿井水仓具有必要的蓄水能力，提高矿山预防突水的能力，需要定期对水仓内的沉淀池进行清理。

目前，水仓清理方式主要使用人工、水力或机械等方法，将水仓内淤积的煤泥直接由人工装罐（矿车）后，用绞车拉入主巷道或废弃的巷道进行沉淀、晾干，再将晾干后的煤泥块通过提升系统运送到地面。这种清挖方式工人劳动强度大、劳动效率低、清仓周期长、安全度较低，而且水仓清挖不彻底，占用水仓大量有效容积，降低了矿山预防突水的能力。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种可在水仓不停止进水的情况下，实现水仓清淤的矿井水仓在线清淤系统。

本发明采用的技术方案是：一种矿井水仓在线清淤系统，包括设置在巷道一侧的水仓和设置在水仓内的清仓设备；所述水仓结构包括依次设置的通道、排泥硐室、存水硐室；所述排泥硐室底部设有集泥池；所述清仓设备由粗滤系统、污泥脱水系统、排泥系统、刮泥系统、控制系统组成；所述通道内设有粗滤系统、污泥脱水系统；所述排泥硐室内设有排泥系统；所述存水硐室内设有刮泥系统；所述粗滤系统、污泥脱水系统、排泥系统、刮泥系统分别连接控制系统，由控制系统控制实现机械化清淤。

进一步地，所述通道设在水仓入口处，连接巷道和水仓；所述通道阶梯处设有排泥硐室，排泥硐室连通存水硐室。

进一步地，所述粗滤系统位于通道入口处，包括依次设置的格栅机、搅拌机一、提砂机和砂水分离器；所述格栅机设置在格栅井内；所述搅拌机一、提砂机设置在沉砂池内；所述格栅机、砂水分离器处分别设有杂物收集装置，矿井水经粗滤除去其中含有的杂物和较大的颗粒物，利用杂物收集装置收集后集中处理。

进一步地，所述污泥脱水系统设置在通道内靠近排泥硐室一侧；所述污泥脱水系统包括依次设置的筛分机、搅拌机二、喂料泵和污泥脱水机；所述搅拌机二设置在中继槽内；所述筛分机、污泥脱水机出口处均设置有杂物收集装置，用于收集脱水后的污泥。

进一步地，所述排泥系统设置在排泥硐室内；所述排泥系统包括搅拌机三和排泥泵；所述搅拌机三的搅拌轴为中空结构，中空结构内安装有可上下活动的排泥泵；所述排泥泵连通有排污管，用于将污泥排出集泥池；所述排泥硐室中部固定有横梁，搅拌机三固定在横梁上；所述排泥硐室顶部固定有挂钩，挂钩上连接有驱动排泥泵上下活动的起吊装置。

进一步地，所述刮泥系统位于存水硐室内；所述刮泥系统包括道轨及放置在道轨上的行走小车；所述行走小车下方设有刮板，刮板与提耙机构相连，利用提耙机构控制刮板上下移动；所述道轨设置在由承重锚杆、止推锚杆组成的悬挂支撑座上；所述承重锚杆固定在存水硐室顶板上，止推锚杆垂直于承重锚杆安装在存水硐室侧壁上。

进一步地，所述控制系统以及由控制系统控制的设备均采用ExdI的安全标准。

本发明的有益效果是：本发明通过改变水仓结构及增加清仓设备，通过粗滤系统拦截杂物、刮泥系统收集煤泥、排泥系统排泥输送、污泥脱水系统对污泥脱水等工艺流程，实现在水仓不间断进水的情况下，完成机械化清淤工作，使矿井水仓排泥实现自动化作业，且能够减少人员投入、提高煤泥的收集效率、增加水仓有效容积、提高矿井预防突水的能力，为井下无人开采提供了技术保障。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中水仓的结构示意图。

图3为本发明中粗滤系统的结构示意图。

图4为本发明中污泥脱水系统的结构示意图。

图5为本发明中刮泥系统的正面结构示意图。

图6为本发明中刮泥系统的侧面结构示意图。

图中：1、水仓，101、通道，102、排泥硐室，103、集泥池，104、存水硐室，2、粗滤系统，201、格栅机，202、杂物收集装置一，203、搅拌机一，204、提砂机，205、砂水分离器，206、杂物收集装置二，207、沉砂池，208、格栅井，3、污泥脱水系统，301、筛分机，302、搅拌机二，303、喂料泵，304、污泥脱水机，305、杂物收集装置三，306、杂物收集装置四，307、中继槽，4、排泥系统，401、搅拌机三，402、排泥泵，5、刮泥系统，501、行走小车，502、刮板，503、道轨，504、承重锚杆，505、止推锚杆，6、巷道。

具体实施方式

为了能更清楚地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1、图2所示的一种矿井水仓在线清淤系统，包括设置在巷道6一侧的水仓1，所述水仓1结构包括依次设置的通道101、排泥硐室102、存水硐室104；所述通道101设在水仓1入口处，连接巷道6和水仓1；所述通道101阶梯处设有排泥硐室102，排泥硐室102另一侧连通存水硐室104；所述排泥硐室102底部设有集泥池103，集泥池103底部为锥形结构；

所述水仓1内设有清仓设备，清仓设备由粗滤系统2、污泥脱水系统3、排泥系统4、刮泥系统5、控制系统组成；所述通道101内设有粗滤系统2、污泥脱水系统3；所述排泥硐室102内设有排泥系统4，排泥硐室102的空间以满足安装、操作排泥系统4为宜；所述存水硐室104内设有刮泥系统5；所述粗滤系统2、污泥脱水系统3、排泥系统4、刮泥系统5分别连接控制系统，由控制系统控制实现机械化清淤；所述控制系统以及由控制系统控制的设备均采用ExdI的安全标准。

所述排泥系统4设置在排泥硐室102内，其包括搅拌机三401和排泥泵402；所述搅拌机三401的搅拌轴为中空结构，中空结构内安装有可上下活动的排泥泵402；所述排泥泵402连通有排污管，用于将污泥排出集泥池103；所述排泥硐室102中部固定有横梁，搅拌机三401固定在横梁上；所述排泥硐室102顶部固定有挂钩，挂钩上连接有驱动排泥泵402上下活动的起吊装置，集泥池103内收集的污泥在排泥泵402作用下泵送至污泥脱水系统3，设置搅拌机防止集泥池103内积泥。

如图3所示，所述粗滤系统2位于通道101入口处，即位于巷道6与排泥硐室102之间，用于对水中的杂物和较大的颗粒物进行拦截预处理，拦截后的杂物进行外运或集中处理，经拦截处理后的矿井水流入排泥系统4进行处理；所述粗滤系统2包括依次设置的格栅机201、搅拌机一203、提砂机204和砂水分离器205；所述格栅机201位于格栅井208内；所述搅拌机一203、提砂机204设置在沉砂池207内；所述格栅机201、砂水分离器205处分别设有杂物收集装置；矿井水经格栅机201粗滤除去其中含有的杂物和较大颗粒物，格栅机201截留的杂物可利用杂物收集装置一202收集后集中处理，经格栅机201粗滤后的矿井水流入沉砂池207内，通过提砂机204输送至砂水分离器205进一步分离杂物，砂水分离器205分离的杂物可利用杂物收集装置二206收集后集中处理，设置搅拌机一203防止沉砂池207内积砂。

如图4所示，所述污泥脱水系统3设置在通道101内靠近排泥硐室102一侧；所述污泥脱水系统3包括依次设置的筛分机301、搅拌机二302、喂料泵303和污泥脱水机304；所述搅拌机二302设置在中继槽307内；所述筛分机301、污泥脱水机304出口处均设置有杂物收集装置，用于收集脱水后的污泥；经排泥系统4输送的污泥首先利用筛分机301筛分，筛上物进入中继槽307内，在喂料泵303作用下泵送至污泥脱水机304，污泥脱水后收集至杂物收集装置四306后集中处理。

如图5、图6所示，所述刮泥系统5包括道轨503及放置在道轨503上的行走小车501，行走小车501可沿道轨503移动；所述行走小车501下方设有刮板502，刮板502与提耙机构相连，利用提耙机构控制刮板502上下移动；所述道轨503设置在由承重锚杆504、止推锚杆505组成的悬挂支撑座上；所述承重锚杆504固定在存水硐室104顶板上，止推锚杆505垂直于承重锚杆安装在存水硐室104侧壁上；行走小车501可沿道轨503移动，进一步带动刮板502移动，利用刮板502将污泥收集至集泥池103。

工作原理：在矿井水进入存水硐室104前，先经过粗滤系统2除去水中的杂物和较大的颗粒物，经粗滤处理后的矿井水流入存水硐室104进行沉淀澄清；沉淀澄清后的矿井水储存在存水硐室104，当达到排水液位时，由排水泵排出；

沉淀于存水硐室104底部的煤泥，被刮泥系统5刮向集泥池103，当集泥池103内煤泥积满时，启动排泥系统4，集泥池103内的煤泥被排泥系统4输送至污泥脱水系统3；

污泥脱水系统3对煤泥进行脱水后，煤泥收集于收集杂物收集装置后外运，污泥脱水系统3的滤液排向存水硐室104。

本发明通过改变水仓结构及增加清仓设备，通过粗滤系统拦截杂物、刮泥系统收集煤泥、排泥系统排泥输送、污泥脱水系统对污泥脱水等工艺流程，实现在水仓不间断进水的情况下，完成机械化清淤工作，使矿井水仓排泥实现自动化作业，且能够减少人员投入、提高煤泥的收集效率、增加水仓有效容积、提高矿井预防突水的能力，为井下无人开采提供了技术保障。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种矿井水仓在线清淤系统，其特征在于：包括设置在巷道（6）一侧的水仓（1）和设置在水仓（1）内的清仓设备；所述水仓（1）结构包括依次设置的通道（101）、排泥硐室（102）、存水硐室（104）；所述排泥硐室（102）底部设有集泥池（103）；所述清仓设备由粗滤系统（2）、污泥脱水系统（3）、排泥系统（4）、刮泥系统（5）、控制系统组成；所述通道（101）内设有粗滤系统（2）、污泥脱水系统（3）；所述排泥硐室（102）内设有排泥系统（4）；所述存水硐室（104）内设有刮泥系统（5）；所述粗滤系统（2）、污泥脱水系统（3）、排泥系统（4）、刮泥系统（5）分别连接控制系统，由控制系统控制实现机械化清淤。

2.根据权利要求1所述的矿井水仓在线清淤系统，其特征在于：所述通道（101）设在水仓（1）入口处，连接巷道（6）和水仓（1）；所述通道（101）阶梯处设有排泥硐室（102），排泥硐室（102）连通存水硐室（104）。

3.根据权利要求1所述的矿井水仓在线清淤系统，其特征在于：所述粗滤系统（2）位于通道（101）入口处，包括依次设置的格栅机（201）、搅拌机一（203）、提砂机（204）和砂水分离器（205）；所述格栅机（201）设置在格栅井（208）内；所述搅拌机一（203）、提砂机（204）设置在沉砂池（207）内；所述格栅机（201）、砂水分离器（205）处分别设有杂物收集装置。

4.根据权利要求1所述的矿井水仓在线清淤系统，其特征在于：所述污泥脱水系统（3）设置在通道（101）内靠近排泥硐室（102）一侧；所述污泥脱水系统（3）包括依次设置的筛分机（301）、搅拌机二（302）、喂料泵（303）和污泥脱水机（304）；所述搅拌机二（302）设置在中继槽（307）内；所述筛分机（301）、污泥脱水机（304）出口处均设置有杂物收集装置。

5.根据权利要求1所述的矿井水仓在线清淤系统，其特征在于：所述排泥系统（4）设置在排泥硐室（102）内；所述排泥系统（4）包括搅拌机三（401）和排泥泵（402）；所述搅拌机三（401）的搅拌轴为中空结构，中空结构内安装有可上下活动的排泥泵（402）；所述排泥泵（402）连通有排污管，用于将污泥排出集泥池（103）；所述排泥硐室（102）中部固定有横梁，搅拌机三（401）固定在横梁上；所述排泥硐室（102）顶部固定有挂钩，挂钩上连接有驱动排泥泵（402）上下活动的起吊装置。

6.根据权利要求1所述的矿井水仓在线清淤系统，其特征在于：所述刮泥系统（5）位于存水硐室（104）内；所述刮泥系统（5）包括道轨（503）及放置在道轨（503）上的行走小车（501）；所述行走小车（501）下方设有刮板（502），刮板（502）与提耙机构相连，利用提耙机构控制刮板（502）上下移动；所述道轨（503）设置在由承重锚杆（504）、止推锚杆（505）组成的悬挂支撑座上；所述承重锚杆（504）固定在存水硐室（104）顶板上，止推锚杆（505）垂直于承重锚杆安装在存水硐室（104）侧壁上。

7.根据权利要求1所述的矿井水仓在线清淤系统，其特征在于：所述控制系统以及由控制系统控制的设备均采用ExdI的安全标准。