CN113336346A - 一种联络巷式井下中转污水处理系统及其构筑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种联络巷式井下中转污水处理系统及其构筑方法，涉及煤矿井下污水处理技术领域。中转污水池处理系统包括巷道、联络巷、煤柱、一级过滤池、二级过滤池、沉淀池、储排水池、注水管和排水管，一级过滤池设置在皮带运输巷煤柱帮的中部或下部，并与二级过滤池连通，二级过滤池位于辅助运输巷、皮带运输巷、煤柱形成的联络巷底板中，二级过滤池依次连通沉淀池、储排水池，二级过滤池与储排水池分别与联络巷内的煤柱相邻，沉淀池位于二级过滤池与储水及排放水池中间。该系统利用两巷间的联络巷构建中转污水处理系统，充分利用了井下开掘空间，对采煤工作面污水进行了两次净化，并且还提高了排水的效率。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下污水处理技术领域，尤其是一种联络巷式井下中转污水处理系统及其构筑方法。
背景技术
煤矿井下开采活动因环境降尘、设备降温、钻孔排粉等需要，不可避免的产生大量污水，污水中含有粉尘、煤尘及各类微小生产垃圾的漂浮物，尤其是运输皮带工作过程中产生的细绒线。煤矿井下污水处理设置有专门排放系统，即利用排水泵将各处污水汇集，集中排放至地面或者井下的污水处理站，经过净化后的污水可进行重复利用。然而，随着工作面宽度及回采长度的增加，污水点增加，给污水汇集带来困难；另外，利用单一水泵将汇集的污水排放至井下中央水仓，管路长、效率低，一般需要在中途设置中转水仓，用以汇集不同地点的污水，提高排放效率。
目前，煤矿井下构筑中转水仓一般有两种方式，一是构筑专用水仓，工程量大，随着工作面的不断变化，水仓利用率低；二是封堵一段距离的废弃巷道或者联络巷作为污水池，这种方式存在以下两个方面的问题：(1)污水的沉淀作用差，不能有效去除污水中的悬浮物，容易堵塞排水泵，影响排放效率；(2)中转排水泵直接放入污水池底部进行排水或者是利用顶板上的链条葫芦将水泵悬挂在污水池中，前者由于排水泵抽水孔接近池底，随着沉淀淤泥的增加，易导致抽水孔堵塞，后者需要定期将水泵提出水池，处理抽水孔堵塞的皮带细绒线等漂浮杂物，增加了排水工序，浪费了工人大量时间，工作效率低，加大了工人劳动强度，另外，水泵振动等因素扰动了周围污水的流动，不利于污水沉淀。
因此，有必要设计一种联络巷式井下中转污水池构筑方法对现有技术进行改进和发展，以提高矿井污水净化、中转排放效果。
发明内容
为了充分利用井下开掘空间，对采煤工作面的污水进行净化，提高矿井污水净化和排水的效率，本发明提供了一种联络巷式井下中转污水处理系统及其构筑方法，具体的技术方案如下。
一种联络巷式井下中转污水处理系统，包括巷道、联络巷、煤柱、一级过滤池、二级过滤池、沉淀池、储排水池、注水管和排水管，所述一级过滤池设置在皮带运输巷煤柱帮的中部或下部，并与二级过滤池连通；所述二级过滤池位于辅助运输巷、皮带运输巷、煤柱形成的联络巷底板中，二级过滤池依次连通沉淀池、储排水池；所述二级过滤池与储排水池分别与联络巷内的煤柱相邻；所述沉淀池位于二级过滤池与储水及排放水池之间；所述储排水池包括储水池和排水池，排水池内设置有排水泵；所述排水管连接排水泵和井底水仓，所述注水管汇集采煤工作面多个排放点的污水，并接入一级过滤池。
优选的是，联络巷的顶板和巷帮采用锚杆、喷浆支护，联络巷和巷道之间设置有水池坝。
优选的是，一级过滤池内设置有多道挡水墙，挡水墙将一级过滤池划分为多个过滤段，各个过滤段之间设置有过滤网，过滤网与挡水墙之间通过凹槽活动连接。
还优选的是，二级过滤池包括第一过滤道和第二过滤道，第一过滤道和第二过滤道之间一侧设置有隔水墙，另一侧设置有连通口；第一过滤道和一级过滤池的末段过滤段相连通；所述第二过滤道的底板自辅助运输巷至皮带运输巷由高及低布置，第一过滤道自皮带运输巷至辅助运输巷由高及低布置。
还优选的是，沉淀池与二级过滤池相邻布置，沉淀池的底板和第二过滤道的底板最低处齐平，沉淀池和二级过滤池之间设置有隔水墙。
还优选的是，储水池和辅助运输巷相邻，储水池和沉淀池连通，储水池和沉淀池之间设置有过滤网，排水池与皮带运输巷相邻，排水池的隔水墙高度低于储水池的隔水墙高度。
还优选的是，过滤网包括夹板、夹紧螺母和滤网，滤网通过夹紧螺母固定在夹板上；一级过滤池各个过滤段之间的过滤网网孔沿水流方向依次减小。
一种联络巷式井下中转污水处理系统的构筑方法，构筑上述的一种联络巷式井下中转污水处理系统，在煤矿井下的巷道和联络巷内布置一级过滤池、二级过滤池、沉淀池、储排水池、注水管和排水管，一级过滤池过滤污水悬浮物，二级过滤池中的矸石吸附污水中的杂质，沉淀池对污水进行再次净化。
进一步优选的是，排水管连接同矿井内另一联络巷式井下中转污水处理系统，建立多个联络巷式井下中转污水处理系统对污水进行多次处理。
还进一步优选的是，排水泵设置在排水池的底部，排水泵与排水管相连，排水管排水至井底水仓或下一个联络巷式井下中转污水处理系统。
本发明提供的一种联络巷式井下中转污水处理系统及其构筑方法有益效果包括：
(1)该系统利用两巷间的联络巷构建中转污水池，充分利用了井下开掘空间，减小了工程量，其位置可根据工作面变化进行选择，适用性强；并且还降低了污水池的构建成本，汇集多个出水点的污水，提高排放效率。
(2)针对采煤工作面污水特征，利用一级过滤池过滤污水中的悬浮杂物，发挥二级过滤池中矸石吸附作用，对污水进行一次净化，最后通过沉淀池对污水进行二次净化，分级净化过程针对性强，净化效率高。
(3)污水厂的构建中转排水泵设置专用排水池，避免了由于排水泵抽水给污水池带来的扰动，克服了因污水杂物堵塞排水泵抽水口而降低排水效率的问题。该方法施工还具有工程量小，初次净化效果好，二级排放效率低等优点。
附图说明
图1是联络巷式井下中转污水处理系统的结构示意图；
图2是联络巷式井下中转污水处理系统的俯视图；
图3是一级过滤池的俯视图；
图4是图2中的Ⅰ-Ⅰ剖面示意图；
图5是图2中的Ⅱ-Ⅱ剖面示意图；
图6是图2中的Ⅲ-Ⅲ剖面示意图；
图7是图2中的Ⅳ-Ⅳ剖面示意图；
图8是过滤网的结构示意图；
图中：1-巷道，11水池坝，12-辅助运输巷，13-皮带运输巷，2-联络巷，3-煤柱，4-一级过滤池，41-注水管，42-挡水墙，43-过滤网，431-夹板，432-夹紧螺母，433-滤网，44-一级出水口，5-二级过滤池，51-第一过滤道，52-过滤道隔水墙，53-第二过滤道，54-沉淀池隔水墙，55-矸石，56-连通口，6-沉淀池，61-储水池隔水墙，7-储排水池，71-储水池，72-排水池隔水墙，73-排水池，74-排水管。
具体实施方式
结合图1至图8所示，对本发明提供的一种联络巷式井下中转污水处理系统及其构筑方法的具体实施方式进行说明。
一种联络巷式井下中转污水处理系统，包括巷道1、联络巷2、煤柱3、一级过滤池4、二级过滤池5、沉淀池6、储排水池7、注水管41和排水管74，一级过滤池4和二级过滤池5分级对井下污水进行过滤，沉淀池6和储排水池7相互配合进一步完成污水过滤。
其中一级过滤池4设置在皮带运输巷煤柱帮的中部或下部，并与二级过滤池5连通。二级过滤池5位于辅助运输巷12、皮带运输13、煤柱3形成的联络巷2底板中，二级过滤池5依次连通沉淀池6、储排水池7。二级过滤池5与储排水池7分别与联络巷内的煤柱相邻。沉淀池6位于二级过滤池5与储排水池7之间。储排水池7包括储水池71和排水池73，排水池内设置有排水泵。排水管74连接排水泵和井底水仓，注水管41汇集采煤工作面多个排放点的污水，并接入一级过滤池。
联络巷2的顶板和巷帮采用锚杆、喷浆支护，联络巷2和巷道1之间设置有水池坝11。联络巷顶板和帮部需要进行锚杆、喷浆加强支护，联络巷2内在第一道的过滤段一侧设置有注水管，注水管41用于汇集工作面各排放点污水，储排水池7侧布置有排水管74，排水管连接井下中央水仓或者下一中转污水池。
一级过滤池4内设置有多道挡水墙，挡水墙42将一级过滤池划分为多个过滤段，各个过滤段之间设置有过滤网43，过滤网与挡水墙之间通过凹槽活动连接，从而方便更换过滤网，各个挡水墙之间可以交替布置，从而降低注水压力，增加污水的流动距离，提高悬浮物的净化效果。如图3所示，设置3个挡水墙，划分为4个过滤段，相邻两个过滤段之间的过滤网分别布置在挡水墙的不同侧，从而实现更好的净化效果。
二级过滤池5包括第一过滤道51和第二过滤道53，第一过滤道和第二过滤道之间一侧设置有隔水墙，该隔水墙为过滤道隔水墙52，另一侧设置有连通口56；第一过滤道51和一级过滤池的末段过滤段相连通，末段为水流方向上的最后一个过滤段。第二过滤道53的底板自辅助运输巷至皮带运输巷由高及低布置，第一过滤道自皮带运输巷至辅助运输巷由高及低布置，第一过滤道和第二过滤道的布置方向相反，从而合理的衔接过滤。二级过滤池5内充填的矸石55可以发挥吸附的作用，对污水中的粉尘和煤尘做有效的净化。
沉淀池6与二级过滤池5相邻布置，沉淀池6的底板和第二过滤道的底板最低处齐平，沉淀池6和二级过滤池5之间设置有隔水墙。沉淀池6在辅助运输巷12侧利用沉淀池隔水墙54与第二过滤道53分隔，沉淀池6的皮带运输巷13侧通过过滤网43与二级过滤道53连通，为了进一步提高净化效果，可在沉淀池6内根据需要添加净化药剂。
储水池71和辅助运输巷12相邻，储水池71和沉淀池6连通，储水池71和沉淀池6之间设置有过滤网，排水池71与皮带运输巷相邻，排水池的隔水墙高度低于储水池的隔水墙高度。储水池71位于辅助运输巷12一侧，并通过过滤网43与沉淀池6连通；排水池73位于皮带运输巷13一侧，利用排水池隔水墙72与储水池71分隔，排水池隔水墙72高度低于储水池隔水墙61的高度，当水位高于排水池隔水墙72时，污水可进入到排水池73中，排水池73底板设置有底座，用于安装排水泵，排水泵的排水口靠近排放池73底部，排水泵与排水管74连接，通过基本净化后的污水通过排水管74排至井底水仓或者下一中转污水池。
过滤网包括夹板431、夹紧螺母432和滤网433，滤网通过夹紧螺母固定在夹板上；一级过滤池4各个过滤段之间的过滤网网孔沿水流方向依次减小。其中一级过滤池4内所用滤网433为方形孔铁丝网，且三个连通口56处使用的滤网433孔径依次减小，用于过滤不同尺寸的污水悬浮物，尤其针对运输皮带产生细绒线；二级过滤池5、沉淀池6及储排水池7间的滤网433为圆形孔或方形孔的塑料编织网，孔径远小于一级过滤池4内所用滤网433孔径。
一种联络巷式井下中转污水处理系统的构筑方法，构筑上述的一种联络巷式井下中转污水处理系统，在煤矿井下的巷道和联络巷内布置一级过滤池、二级过滤池、沉淀池、储排水池、注水管和排水管，一级过滤池过滤污水悬浮物，二级过滤池中的矸石吸附污水中的杂质，沉淀池对污水进行再次净化。其中排水管还可以连接同矿井内另一联络巷式井下中转污水处理系统，建立多个联络巷式井下中转污水处理系统对污水进行多次处理。排水泵设置在排水池的底部，排水泵与排水管相连，排水管排水至井底水仓或下一个联络巷式井下中转污水处理系统。
该系统利用两巷间的联络巷构建中转污水池，充分利用了井下开掘空间，减小了工程量，其位置可根据工作面变化进行选择，适用性强；并且还降低了污水池的构建成本，汇集多个出水点的污水，提高排放效率。针对采煤工作面污水特征，利用一级过滤池过滤污水中的悬浮杂物，发挥二级过滤池中矸石吸附作用，对污水进行一次净化，最后通过沉淀池对污水进行二次净化，分级净化过程针对性强，净化效率高。
污水厂的构建中转排水泵设置专用排水池，避免了由于排水泵抽水给污水池带来的扰动，克服了因污水杂物堵塞排水泵抽水口而降低排水效率的问题。该方法施工还具有工程量小，初次净化效果好，二级排放效率低等优点。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种联络巷式井下中转污水处理系统，其特征在于，包括巷道、联络巷、煤柱、一级过滤池、二级过滤池、沉淀池、储排水池、注水管和排水管，所述一级过滤池设置在皮带运输巷煤柱帮的中部或下部，并与二级过滤池连通；所述二级过滤池位于辅助运输巷、皮带运输巷、煤柱形成的联络巷底板中，二级过滤池依次连通沉淀池、储排水池；所述二级过滤池与储排水池分别与联络巷内的煤柱相邻；所述沉淀池位于二级过滤池与储水及排放水池之间；所述储排水池包括储水池和排水池，排水池内设置有排水泵；所述排水管连接排水泵和井底水仓，所述注水管汇集采煤工作面多个排放点的污水，并接入一级过滤池。
2.根据权利要求1所述的一种联络巷式井下中转污水处理系统，其特征在于，所述联络巷的顶板和巷帮采用锚杆、喷浆支护，所述联络巷和巷道之间设置有水池坝。
3.根据权利要求1所述的一种联络巷式井下中转污水处理系统，其特征在于，所述一级过滤池内设置有多道挡水墙，挡水墙将一级过滤池划分为多个过滤段，各个过滤段之间设置有过滤网，过滤网与挡水墙之间通过凹槽活动连接。
4.根据权利要求3所述的一种联络巷式井下中转污水处理系统，其特征在于，所述二级过滤池包括第一过滤道和第二过滤道，第一过滤道和第二过滤道之间一侧设置有隔水墙，另一侧设置有连通口；第一过滤道和一级过滤池的末段过滤段相连通；所述第二过滤道的底板自辅助运输巷至皮带运输巷由高及低布置。
5.根据权利要求4所述的一种联络巷式井下中转污水处理系统，其特征在于，所述沉淀池与二级过滤池相邻布置，沉淀池的底板和第二过滤道的底板最低处齐平，沉淀池和二级过滤池之间设置有隔水墙。
6.根据权利要求1所述的一种联络巷式井下中转污水处理系统，其特征在于，所述储水池和辅助运输巷相邻，储水池和沉淀池连通，储水池和沉淀池之间设置有过滤网，排水池与皮带运输巷相邻，排水池的隔水墙高度低于储水池的隔水墙高度。
7.根据权利要求1所述的一种联络巷式井下中转污水处理系统，其特征在于，所述过滤网包括夹板、夹紧螺母和滤网，滤网通过夹紧螺母固定在夹板上；一级过滤池各个过滤段之间的过滤网网孔沿水流方向依次减小。
8.一种联络巷式井下中转污水处理系统的构筑方法，构筑权利要求1至7任一项所述的一种联络巷式井下中转污水处理系统，其特征在于，在煤矿井下的巷道和联络巷内布置一级过滤池、二级过滤池、沉淀池、储排水池、注水管和排水管，一级过滤池过滤污水悬浮物，二级过滤池中的矸石吸附污水中的杂质，沉淀池对污水进行再次净化。
9.根据权利要求8所述的一种联络巷式井下中转污水处理系统的构筑方法，其特征在于，所述排水管连接同矿井内另一联络巷式井下中转污水处理系统，建立多个联络巷式井下中转污水处理系统对污水进行多次处理。
10.根据权利要求8所述的一种联络巷式井下中转污水处理系统的构筑方法，其特征在于，所述排水泵设置在排水池的底部，排水泵与排水管相连，排水管排水至井底水仓或下一个联络巷式井下中转污水处理系统。
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