CN112897723A - 一种矿井水井下处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种矿井水井下处理工艺,涉及采矿领域。在各盘区水仓的水转运至中央水仓之前包括如下步骤:粗筛分步骤,对每一盘区水仓收集的煤泥水进行预先脱泥;浓缩分级步骤,对脱泥后的煤泥水进行沉淀;固液分离步骤,对浓缩分级后的底层的浓缩煤泥水进行固液分离,将分离出的滤液排入中央水仓,将分离出的干煤泥进行回收;过滤净化步骤,对浓缩分级后的煤泥水进行过滤,将过滤后的过滤水排入中央水仓。本申请通过上述步骤,能够实现井下局部区域的生产用水循环利用,大大减少煤泥入仓。故可以提高排水设备的效率,减少水泵磨损,节约能耗,极大节约矿井生产用水成本。

Description

一种矿井水井下处理工艺
技术领域
本申请涉及矿井水处理领域,特别是涉及一种矿井水井下处理工艺。
背景技术
目前国内的矿井水处理的主流技术以地面集中处理为主。图2是现有技术中的矿井水处理工艺的流程图,井下生产用水经零星排水点收集以后,排至各盘区水仓,再转运到各中央水仓,煤泥水利用主排水泵输送到地面工业水厂处理,经过净化和软化处理以后再利用,各水仓的煤泥则利用清仓机或者人工清理,定期清理煤泥。
现有技术存在的问题如下:
由于井下生产用水中含有大量的煤泥,这些煤泥被水带入水仓,造成整个流程水仓频繁清仓,清仓成本很高。煤泥随水逐级转运造成水仓有效容积降低,水泵磨损增加,抽水电耗增加,水泵的效率降低,等等一系列的问题。
水仓很难清理,主水仓每年至少清仓3-4次,临时排水点每年至少清仓15次以上,零星水窝更是每2-3天清理一次,耗费了大量的人力物力,并且清理出的煤泥无法处理,煤泥转运、存放、晾干难度很大。部分矿井成立了专业的水仓清理队,专职负责矿井水仓煤泥清理,但是都没有根本上解决煤泥入仓的难题。水仓很难清理,职工苦不堪言。
不包含水处理环节的电费和人工成本,工业用水处理成本价大约3.8元/立方米,每台钻机所产生的水处理成本大约50万元/年。
可见,现有技术的处理工艺存在成本很高、环节多、造成能源浪费的问题。
发明内容
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。
本申请提供了一种矿井水井下处理工艺,在各盘区水仓的水转运至中央水仓之前包括如下步骤:
粗筛分步骤,对每一盘区水仓收集的煤泥水进行预先脱泥;
浓缩分级步骤,对脱泥后的煤泥水进行沉淀;
固液分离步骤,对浓缩分级后的底层的浓缩煤泥水进行固液分离,将分离出的滤液排入中央水仓,将分离出的干煤泥进行回收;
过滤净化步骤,对浓缩分级后的煤泥水进行过滤,将过滤后的过滤水排入中央水仓。
可选地,所述粗筛分步骤是将每一盘区水仓收集的煤泥水通过高频振动筛进行筛分,脱出的干煤泥进行回收处理,高频振动筛下的煤泥水为脱泥后的煤泥水。
可选地,所述浓缩分级步骤是通过沉淀池对脱泥后的煤泥水进行沉淀,沉淀池的溢流水为煤泥水,沉淀池底流的煤泥水为底层的浓缩煤泥水。
可选地,所述固液分离步骤是通过脱水设备对浓缩分级后的底层的浓缩煤泥水进行脱水。
可选地,所述过滤净化步骤是通过过滤器进行过滤。
可选地,所述过滤净化步骤还包括反冲洗步骤,将反冲洗水收集回到所述浓缩分级步骤进行分级处理。
可选地,所述的矿井水井下处理工艺,还包括水处理步骤:经中央水仓后收集的水,排入地面工业水厂,经地面工业水厂软化处理后,存入静压水池,供各用水点用水。
本申请的矿井水井下处理工艺,在各盘区水仓转运至中央水仓之间采用粗筛分步骤、浓缩分级步骤、固液分离步骤及过滤净化步骤,从而实现井下局部区域的生产用水循环利用,大大减少煤泥入仓。故可以提高排水设备的效率,减少水泵磨损,节约能耗,极大节约矿井生产用水成本。
根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本申请一个实施例的矿井水井下处理工艺的示意性流程图;
图2是现有技术中的矿井水处理工艺的示意性流程图。
具体实施方式
图1是根据本申请一个实施例的矿井水井下处理工艺的示意性流程图。一种矿井水井下处理工艺,一般性可按照下述步骤进行操作:储水步骤-用水步骤-煤泥水收集步骤-粗筛分步骤-浓缩分级步骤-固液分离步骤-过滤净化步骤-水处理步骤。其中:
储水步骤,纯净水进入静压水池储存。
用水步骤,静压水池中的纯净水供应给各用水点。
煤泥水收集步骤,井下生产用水经零星排水点收集以后,排至各盘区水仓。
粗筛分步骤,经过对井下煤泥水固体含量进行分析,对每一盘区水仓收集的煤泥水通过高频振动筛进行预先脱泥。高频振动筛上脱出的干煤泥产物水分低于20%,可以直接回收利用。高频振动筛下的煤泥水为脱泥后的煤泥水进入预先设置的沉淀池浓缩。
浓缩分级步骤,通过沉淀池对脱泥后的煤泥水进行浓缩,沉淀池的溢流水为煤泥水,进入过滤器过滤。沉淀池底流的煤泥水为底层的浓缩煤泥水,用煤泥泵打入脱水设备进行固液分离。
固液分离步骤,通过脱水设备对浓缩分级后的底层的浓缩煤泥水进行固液分离,将分离出的滤液排入中央水仓,将分离出的干煤泥进行回收。
过滤净化步骤,通过过滤器进行过滤对浓缩分级后的煤泥水进行过滤,将过滤后的过滤水排入中央水仓。进一步地,在所述过滤净化步骤还包括反冲洗步骤,将反冲洗水收集回到沉淀池进行浓缩分级处理。
水处理步骤:经中央水仓后收集的水,用主排水泵排入地面工业水厂,经地面工业水厂简单脱泥和软化处理以后复用。软化处理后的水,存入静压水池,供各用水点用水。
本申请开展的关键工作:
1.对井下煤泥水固体含量进行分析。通过现场取水样,对煤泥水进行烘干,研究煤泥水的g/L含量。通过对煤泥进行小筛分,分析煤泥的粒度组成,以及每个粒度区间在水中的沉降曲线。建立实验模型,研究水流对煤泥在水中沉降效果的影响,得出结论。
2.利用高频振动筛预先脱泥。通过对高频振动筛脱泥原理的分析,分析筛子对筛分效果的影响,利用高频振动筛预先分离出0.25mm以上煤泥,要求筛上物含水量达到20%以下,可以直接运输。
3.利用井下巷道地形特点建立沉淀池,利用煤泥水本身的特性,进行沉淀、浓缩、分级。沉淀池溢流水进行过滤,浓缩产物利用污泥泵打入固液分离设备进行脱水,脱水以后的煤泥回收利用。水进入过滤设备进行过滤。
综上,本申请的核心为:在各盘区水仓的水转运至中央水仓之前,进行粗筛分-浓缩分级-固液分离-过滤净化,四级水处理流程。利用高频振动筛脱出40%煤泥,利用设计的沉淀池进行浓缩分级,然后进行固液分离,最后一步进行过滤净化,确保清水入中央水仓。
本申请的矿井水井下处理工艺通过上述步骤,能够实现井下局部区域的生产用水循环利用,大大减少煤泥入仓。故可以提高排水设备的效率,减少水泵磨损,节约能耗,极大节约矿井生产用水成本。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上所述,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种矿井水井下处理工艺,其特征在于,在各盘区水仓的水转运至中央水仓之前包括如下步骤:
粗筛分步骤,对每一盘区水仓收集的煤泥水进行预先脱泥;
浓缩分级步骤,对脱泥后的煤泥水进行沉淀;
固液分离步骤,对浓缩分级后的底层的浓缩煤泥水进行固液分离,将分离出的滤液排入中央水仓,将分离出的干煤泥进行回收;
过滤净化步骤,对浓缩分级后的煤泥水进行过滤,将过滤后的过滤水排入中央水仓。
2.根据权利要求1所述的矿井水井下处理工艺,其特征在于,所述粗筛分步骤是将每一盘区水仓收集的煤泥水通过高频振动筛进行筛分,脱出的干煤泥进行回收处理,高频振动筛下的煤泥水为脱泥后的煤泥水。
3.根据权利要求1所述的矿井水井下处理工艺,其特征在于,所述浓缩分级步骤是通过沉淀池对脱泥后的煤泥水进行沉淀,沉淀池的溢流水为煤泥水,沉淀池底流的煤泥水为底层的浓缩煤泥水。
4.根据权利要求1所述的矿井水井下处理工艺,其特征在于,所述固液分离步骤是通过脱水设备对浓缩分级后的底层的浓缩煤泥水进行脱水。
5.根据权利要求1所述的矿井水井下处理工艺,其特征在于,所述过滤净化步骤是通过过滤器进行过滤。
6.根据权利要求1所述的矿井水井下处理工艺,其特征在于,所述过滤净化步骤还包括反冲洗步骤,将反冲洗水收集回到所述浓缩分级步骤进行分级处理。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的矿井水井下处理工艺,其特征在于,还包括水处理步骤:经中央水仓后收集的水,排入地面工业水厂,经地面工业水厂软化处理后,存入静压水池,供各用水点用水。
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