CN110068484A - 一种井下淋水水样收集装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种井下淋水水样收集装置及其方法，包括：过滤腔，其内部为空腔结构，且上端的进水口设有集水漏斗；过滤腔一侧的上方设有带第一阀门的水位调节管，一侧的底部设有带第二阀门的沉沙调节管；过滤腔另一侧的上方设有溢流管；溢流管自由端依次设有滤芯和引流管；引流管的末端插在收集瓶内；进水口另一侧的内壁设有向下延伸至水位调节管内部的第一隔板；过滤腔内壁顶部设有向下延伸至内部中心位置的第二隔板；过滤腔底部设有支架。本发明通过水位调节管上的第一阀门和第一隔板的配合实现让大颗粒泥沙直接通过物理层流方式过滤掉；对于较小颗粒的泥沙通过沉沙调节管上的第二阀门排泄出过滤腔，再通过溢流管中的滤芯得到较为干净的水样。

Description

一种井下淋水水样收集装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种水样收集装置，具体涉及一种井下淋水水样收集装置及其方法。
背景技术
以往人们在矿井下淋水点取样的时候，直接用取样瓶在淋水点下，接水取样。然而，由于淋水点受含水层压力、重力和井下风流影响，滴水线常不规则，水量也忽大忽小，有的泥砂含量很大，淋水点众多，水流不集中，导致高质量水样采集极为困难和不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种井下淋水水样收集装置，旨在解决背景技术中提到的井下淋水点分散、滴水线位置不固定，水量有大有小，同时含砂量很大等缺陷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种井下淋水水样收集装置，其特征在于，包括：过滤腔，其内部为空腔结构，且上端的进水口设有集水漏斗；所述过滤腔一侧的上部设有带第一阀门的水位调节管，与所述水位调节管同侧的过滤腔的底部设有带第二阀门的沉沙调节管；所述过滤腔另一侧的上部设有溢流管；所述溢流管自由端依次设有滤芯和引流管；所述引流管的末端插在收集瓶内；
与所述溢流管（6）同侧的所述进水口的内顶壁设有向下延伸至水位调节管内部的第一隔板；所述过滤腔内壁顶部设有向下延伸至内部中心位置的第二隔板；所述过滤腔底部设有支架。
本发明的一个实施例：插在进水口上的安装基座，所述安装基座的中心设有贯穿的通水孔；在安装基座的边缘顶部设有若干个通过转轴铰接的支撑杆，在所有支撑杆围成的区域中设有防水伞布，所述防水伞布的底部设有漏水口。
本发明的一个实施例：所述溢流管的自由端和引流管是可拆卸连接，且滤芯可拆卸的地设置在溢流管和引流管之间。
进一步地，所述第一隔板的形状是下凹的弧形板。
本发明的一个实施例：所述第一隔板的自由端至水位调节管内顶壁的高度是整个水位调节管高度的1/2至2/3。
实施本发明的方法包括以下步骤：
a：取出没有安装收集瓶的本装置，把第一阀门和第二阀门全部打开；再把本装置放置在合适的淋水点；持续一段时间后，保证整个过滤腔内的液位一直不超过第二隔板的下边沿；
b：把本装置中的引流管插在收集瓶中；
c：缓慢调小第一阀门，在水位调节管中形成层流；
d：再缓慢调小第二阀门使水位逐渐升高至超过溢流管的位置，且在过滤腔底部形成层流通道；
e：待收集瓶中的水样采集完成后，取消收集瓶和本装置的连接，完成采集。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
通过集水漏斗能收集零散的淋水、滴水；通过水位调节管上的第一阀门和第一隔板的配合实现让大颗粒泥沙直接通过物理层流方式过滤掉；对于较小颗粒的泥沙通过沉沙调节管上的第二阀门排泄出过滤腔，再溢流管中的滤芯得到较为干净的水样。
附图说明
图1本发明的结构示意图；
图2为本发明中安装基座的结构俯视图；
图3为发明中防水伞布的侧视图。
图中，1过滤腔、2进水口、3集水漏斗、31防水伞布、31.1漏水口、32支撑杆、32.1转轴、33安装基座、34通水孔、4水位调节管、41第一阀门、5沉沙调节管、51第二阀门、6溢流管、61滤芯、62引流管、63收集瓶、7第一隔板、8第二隔板、9支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1至3所示，为了解决背景技术中提到的技术问题，提出了一种井下淋水水样收集装置，包括：过滤腔1，其内部为空腔结构，且上端的进水口2设有集水漏斗3，集水漏斗3可以把井下内壁上的水接住让其流入到过滤腔1中。所述过滤腔1一侧的上部设有带第一阀门41的水位调节管4，与所述水位调节管4同侧的过滤腔1的底部设有带第二阀门51的沉沙调节管5；所述过滤腔1另一侧的上部设有溢流管6；所述溢流管6自由端依次设有滤芯61和引流管62；所述引流管62的末端插在收集瓶63内，所述溢流管6的自由端和引流管62是可拆卸连接，且滤芯61可拆卸的地设置在溢流管6和引流管62之间。
与所述溢流管6同侧的所述进水口2另一侧的内顶壁设有向下延伸至水位调节管4内部的第一隔板7，所述第一隔板7的自由端至水位调节管4内顶壁的高度是整个水位调节管4高度的1/2至2/3；所述过滤腔1内壁顶部设有向下延伸至内部中心位置的第二隔板8；所述过滤腔1底部设有支架9。
本发明在使用时候，按照如下的步骤实施：
a、取出没有安装收集瓶63的本装置，把第一阀门41和第二阀门51全部打开；再把本装置放置在合适的淋水点；持续一段时间后，保证整个过滤腔1内的液位一直不超过第二隔板8的下边沿。如果在全开第一阀门41和第二阀门51后，依然可以让过滤腔1内很快装满，此时需要把整个装置更换一个淋水水量较小的合适接水点。
b、在保持稳定状态后，把本装置中的引流管62插在收集瓶63中。
c、缓慢调小第一阀门41，在水位调节管4中形成层流，此时形成的层流4会把水中大颗粒泥沙沿着层流路径顺着水位调节管4流出；而调小第一阀门41会导致部分的水沿着第一隔板7的下表面至水位调节管4底壁之间的缝隙进入过滤腔1内。
如附图1所示，第一隔板7的作用不仅用于导流作用，还具有消减动能、减缓水流速作用，当淋水的水样从高处到集水漏斗3时，速度会很快，这样会让水流在集水漏斗3内形成乱流，而第一隔板7因为自身的阻挡却可以让这种速度较大乱流得到有效的减缓。而减缓后的水流对形成层流和排沙，具有很积极的意义。
再经过层流的压力筛选，可以把较大颗粒的泥沙流出过滤腔1，确保过滤腔1中是较小颗粒的泥沙。在这里，第一阀门41的作用不仅用于调节构成层流，还可以用于控制整个装置的水位变化。而通过控制水位的变化，也可以影响溢流管6处水样溢出的水量。
再经过过滤后的水进入过滤腔1后，泥沙会沉积在底部。此时d按照步骤：实施：缓慢调小第二阀门51使水位逐渐升高至超过溢流管6的位置，且在过滤腔1底部形成层流通道。通过缓慢调小的第二阀门51，可以让底部的水形成排泄通道的层流，利用这个层流可以把沉积在过滤腔1底部的泥沙经过沉沙调节管5缓慢排出。
对于沉沙调节管5的作用并不仅仅在于此，更重要的还有一个目的是：当沉沙调节管5形成的层流，不足以把过滤腔1底部泥沙完全冲击走，但此时沉沙调节管5形成的层流其自身由于流动而形成的动能还会把遗留在过滤腔1底部的泥沙紧紧压迫在过滤腔1底部，使之不能到处飘动，这样在过滤腔1内的水样结构就是：上层为不含有泥沙的水样，在过滤腔1底部是含有较少泥沙的水样。
在步骤e中，待收集瓶63中的水样采集完成后，取消收集瓶63和本装置的连接，完成采集。
为了减少漂浮的泥沙对溢流管6中滤芯61的阻塞，还需要在利用第二隔板8用来抵抗因为水位调节管4和沉沙调节管5的泄流对整个过滤腔1中水体的扰动，通过第二隔板8可以让第二隔板8远离水位调节管4和沉沙调节管5的一侧得到较为平静的水体，这种水体有利于水样的缓慢溢流，利用这种溢流再经过滤芯61和引流管62可以让过滤后水样流至收集瓶63中。
本发明在实施中，当集水漏斗3中的水装满后会自动溢出，此时集水漏斗3中水位形成的水压也会压迫滤芯61处的水样，促使更多的水经过滤芯61进入收集瓶63中。
在本发明中，对于集水漏斗3的具体结构，可以是如图2和图3，所述集水漏斗3包括：插在进水口2上的安装基座33，所述安装基座33的中心设有贯穿的通水孔34；在安装基座33的边缘顶部设有若干个通过转轴32.1铰接的支撑杆32，在所有支撑杆32围成的区域中设有防水伞布31，所述防水伞布31的底部设有漏水口31.1。利用这种伞状结构的漏斗，不仅便于收集井下淋水，还有利于收纳和搬运。
本发明通过水位调节管4上的第一阀门41、沉沙调节管5上的第二阀门51、第一隔板7和溢流管6的协同作用，共同逐步过滤泥沙，确保进入收集瓶63中水样的清洁度。

Claims (6)

1.一种井下淋水水样收集装置，其特征在于：包括：
过滤腔（1），其内部为空腔结构，且上端的进水口（2）设有集水漏斗（3）；所述过滤腔（1）一侧的上部设有带第一阀门（41）的水位调节管（4），与所述水位调节管（4）同侧的过滤腔（1）的底部设有带第二阀门（51）的沉沙调节管（5）；所述过滤腔（1）另一侧的上部设有溢流管（6）；所述溢流管（6）自由端依次设有滤芯（61）和引流管（62）；所述引流管（62）的末端插在收集瓶（63）内；
与所述溢流管（6）同侧的所述进水口（2）的内侧壁上设有向下延伸至水位调节管（4）内部的第一隔板（7）；所述过滤腔（1）内壁顶部设有向下延伸至内部中心位置的第二隔板（8）；所述过滤腔（1）底部设有支架（9）。
2.根据权利要求1所述的井下淋水水样收集装置，其特征在于：所述集水漏斗（3）包括：插在进水口（2）上的安装基座（33），所述安装基座（33）的中心设有贯穿的通水孔（34）；在安装基座（33）的边缘顶部设有若干个通过转轴（32.1）铰接的支撑杆（32），在所有支撑杆（32）围成的区域中设有防水伞布（31），所述防水伞布（31）的底部设有漏水口（31.1）。
3.根据权利要求1所述的井下淋水水样收集装置，其特征在于：所述溢流管（6）的自由端和引流管（62）是可拆卸连接，且滤芯（61）可拆卸地设置在溢流管（6）和引流管（62）之间。
4.根据权利要求1所述的井下淋水水样收集装置，其特征在于：所述第一隔板（7）的形状是下凹的弧形板。
5.根据权利要求1所述的井下淋水水样收集装置，其特征在于：所述第一隔板（7）的自由端至水位调节管（4）内顶壁的高度是整个水位调节管（4）高度的1/2至2/3。
6.一种使用权利要求1所述的井下淋水水样收集装置的方法，其特征在于：包括以下步骤：
a：取出没有安装收集瓶（63）的本装置，把第一阀门（41）和第二阀门（51）全部打开；再把本装置放置在合适的淋水点；持续一段时间后，保证整个过滤腔（1）内的液位一直不超过第二隔板（8）的下边沿；
b：把本装置中的引流管（62）插在收集瓶（63）中；
c：缓慢调小第一阀门（41），在水位调节管（4）中形成层流；
d：再缓慢调小第二阀门（51）使水位逐渐升高至超过溢流管（6）的位置，且在过滤腔（1）底部形成层流通道；
e：待收集瓶（63）中的水样采集完成后，取消收集瓶（63）和本装置的连接，完成采集。
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