CN211448763U - 一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置，包括自移动装置、积水装置、来水导流装置、煤泥自动监测与综合预警装置、过滤装置、煤泥转运装置、滤网自清洗装置、排水装置和升降装置。本实用新型在采场源头开展煤泥水的存储，煤泥的过滤和转运，实现集成式的存储、过滤、转运一体化设计，同时实现水仓自移，从而减少水仓开挖、人工清淤的工作量，可以大幅降低排水费用，提高排水效率，增加采场排水的安全保障。

Description

一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置

技术领域

本实用新型属于煤矿井下水处理技术领域，具体涉及一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置。

背景技术

许多煤矿采掘工作面内涌水大，但工作面内空间狭窄，水泵功率较低，难以直接将涌水排至盘区或者中央水仓，需要在采场附近设置小容积的水仓，从而将工作面涌水在水仓内中转，实现采场的接力排水。而当前矿井采场附近的排水系统(水仓、水泵、排水管等)随着采掘工程的持续推进，难以实现同步式的快速转移、衔接，存在较大的安全隐患。且涌水中煤泥量多，粒径大，水仓开挖与水下煤泥清理多由人工来完成，工作量大，工作强度高，部分冲击地压矿井还面临水仓开挖受到冲击威胁，支护困难等问题。与此同时，水仓清污困难导致排水泵，排水管的效能受到严重制约，成为威胁矿井安全排水的重要因素。

现有的技术尚未形成水仓自移，煤泥水存储、煤水分离、转运等多功能集合的技术与装备，而煤泥过滤的技术多为利用压滤机、高压过滤。水仓的清理技术，该现有技术适用于大型盘区或者中央水仓，设备结构复杂，需要较大的应用的空间。如中国专利CN209243800U，一种能水仓清淤装置，由提升环、金属外罩、射流泵、射流孔、叶轮、叶轮叶片、泥浆泵入口、电源线、固定装置、排浆管、控制系统与电源、压滤机、泥浆泵、水位压力检测仪、装置基座组成。该类装置需要较大的井下空间，且结构复杂。而采场附近，空间狭小，水仓容量较小，以中转采场涌水为主，使得该类装置无法发挥作用。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提供了一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置，在采场源头开展煤泥水的存储，煤泥的过滤和转运，实现集成式的存储、过滤、转运一体化设计，同时实现水仓自移，从而减少水仓开挖、人工清淤的工作量，可以大幅降低排水费用，提高排水效率，增加采场排水的安全保障。

本适用新型通过以下技术方案予以实现：

一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置，包括自移动装置、积水装置、来水导流装置、煤泥自动监测与综合预警装置、过滤装置、煤泥转运装置、滤网自清洗装置、排水装置和升降装置；其中，过滤装置包括滤网组、过滤水仓与清水仓间滤网和清水仓与排水仓间滤网，积水装置和排水装置均设置在自移动装置上，积水装置包括过滤水仓和清水仓，过滤水仓和清水仓之间通过过滤水仓与清水仓间滤网连通，排水装置包括排水仓，设置在排水仓内的排水泵，以及一端与排水泵连通，另一端伸出至排水仓外的排水管，排水仓与清水仓之间通过清水仓与排水仓间滤网连通；

滤网组设置在过滤水仓和清水仓的底部，积水装置的外侧设置有升降装置，用于带动滤网组实现自动升降；

来水导流装置包括用于将采场排出的涌水接入过滤水仓或者清水仓的导流管，导流管的出口处设置有阀门，用于进行流量的控制和排水管路的切换；

煤泥自动监测与综合预警装置包括设置在过滤水仓与清水仓间滤网下部两侧的重力传感器，设置在中部两侧的浊度传感器，以及设置在上部两侧的水位监测仪；

煤泥转运装置和滤网自清洗装置分别设置在滤网组的顶部；煤泥转运装置和滤网自清洗装置通过重力传感器、浊度传感器综合监测数据判定煤泥的堆积高度是否超过预设阈值，如果超过，则通过滤网组开始自底部升起，进行煤泥过滤；排水泵通过联合水位监测仪，自动控制排水泵的启停，实现自动化的排水。

本实用新型进一步的改进在于，自移动装置设置在采场列车轨道上，包括底座，设置在底座下方的若干轨道滑轮，以及用于提供该装置牵引力的动力牵引装置。

本实用新型进一步的改进在于，滤网组由两层或者更多的不同过滤半径的过滤网叠加而成。

本实用新型进一步的改进在于，煤泥转运装置采用刮泥板。

本实用新型进一步的改进在于，滤网自清洗装置包括平行于刮泥板设置的毛刷梁和冲洗梁。

本实用新型进一步的改进在于，升降装置包括链条以及驱动链条转动的齿轮，链条设置在积水装置的拐角和滤网组的边界处，齿轮设置在滤网组的四个边角处，实现滤网组和冲洗装置的自动升降与移动。

本实用新型至少具有如下有益的技术效果：

(1)本实用新型设计了自移动的积水装置，可以使得积水装置可随着工作面的回采推移，进行实时连续移动，省去了大水采场附近水仓频繁开挖、回填的井下工程，大幅节约了生产费用，降低了因水仓开挖导致巷道失稳的安全事故风险；

(2)本实用新型设计了利用浊度仪、重力仪和水位仪来综合判定积水装置中煤泥的堆积高度，并实时对设置的阈值与该判定的堆积高度值进行对比，一旦达到或者超过设定阈值，则自动启动滤网组，开启对积水装置内的煤泥的清理，从而可以有效控制滤网组启停频率，提高滤网组工作的效率。

(3)本实用新型针对采场排水中的煤泥总体粒径较大的特征，设计利用底部滤网的升降对积水装置内的煤泥进行清理，可实现对小空间、复杂环境内煤泥的快速清理；

(4)本实用新型设计利用刮泥板的移动进行滤网上煤泥的自动转运，实现煤泥自积水装置到煤泥储运点的全流程自动清理和转运；

(5)本实用新型设计利用毛刷梁和冲洗梁实现对滤网的自清洗，并与滤网组的升起构成一个完整的作业流程，可以避免滤网组堵塞，从而使得滤网组能够持续进行煤泥的过滤，保障了整个装置工作的连续性。

(6)本实用新型一体化集成了积水装置、清淤装置和排水装置，可快速进行煤水分离，同时实现煤泥、涌水的快速转移，大幅提升了排水效率。

附图说明

图1为本实用新型一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置的总体结构图。

图2为本实用新型滤网自清洗装置的结构示意图。

图3为本实用新型刮泥板的结构示意图。

图4为本实用新型毛刷梁的结构示意图。

图5为本实用新型冲洗梁的结构示意图。

图6为本实用新型升降装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-1、轨道滑轮，1-2、动力牵引装置，2-1、过滤水仓，2-2、清水仓，3-1、导流管，3-2、阀门，4-1、重力传感器，4-2、浊度传感器，4-3、水位监测仪，5-1、滤网组，5-2、过滤水仓与清水仓间滤网，5-3、清水仓与排水仓间滤网，6、刮泥板，7-1、毛刷梁，7-2、冲洗梁， 8-1、排水仓，8-2、排水泵，8-3、排水管，9、升降装置，9-1、链条，9-2、齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做出进一步的说明。

如图1至图6所示，本实用新型提供的一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置，包括自移动装置、积水装置、来水导流装置、煤泥自动监测与综合预警装置、过滤装置、煤泥转运、滤网自清洗、排水装置和升降装置共九个主要部分组成。本实用新型的详细结构如下：

自移动装置。主要是轨道滑轮1-1、动力牵引装置1-2和整个系统的底座，可以设置在采场列车轨道上，通过轨道列车带动系统移动也可以通过自有牵引系统进行自移。

积水装置，长方形的不锈钢制水仓，分成了两个部分，分别为过滤水仓2-1和清水仓2-2，在其积水装置的四个端头设置有升降装置9，可以带动过滤装置实现自动升降。

来水导流装置，将采场排出的涌水接入导流管3-1可以将来水排至过滤水仓2-1或者清水仓2-2，通过导流管出口处的阀门3-2可以进行流量的控制和排水管路的切换，从而保障在过滤水仓2-1进行煤泥清理时，整个系统可以连续运转。

煤水自动监测与综合预警装置，通过设置在滤网的重力传感器4-1，在水仓内预定位置的浊度传感器4-2和上部的水位监测仪4-3，综合监测煤泥的堆积高度，一旦煤泥高度达到了设置的预警值，则自动启动煤泥转运装置。

过滤装置，分成三部分：1.设置有两层或者更多的不同过滤半径的过滤网，形成滤网组 5-1，该滤网组5-1在进水前处在积水装置底部。且滤网组可以自动升降，在滤网组升起过程中，两侧为非同步升起，从而在升起后形成两侧不同高度，加快涌水通过滤网。主要实现不同粒径煤泥的快速过滤；2.过滤水仓与清水仓间滤网5-2；3.清水仓与排水仓间滤网5-3。

煤泥转运装置。通过煤水自动监测与综合预警装置的持续监测，一旦煤泥的堆积高度达到预先设置的高度值，则开启煤泥的自动转运。在滤网组5-1全部离开水面后，开启滤网组 5-1高处的刮泥板6，自上而下刮泥，将全部煤泥刮入至煤泥中转处或胶运皮带，实现积水装置内煤泥水的清污分离。与此同时，通过导流管3-1切换清水仓2-2和过滤水仓2-1的功能，在沉淀池煤泥进行转运时，将涌水先排至清水仓，保障所用涌水均经过滤网的过滤。

滤网自清洗装置。在平行于刮泥板6后，设置有两道横梁，这两道横梁可以平行于滤网同时进行移动。一道横梁与硬质毛刷相接，形成毛刷梁7-1，另一道横梁内部中空，设置有冲洗孔，形成冲洗梁7-2。梁内接入井下高压供水管的来水，可将刮泥板、毛刷梁处理过后的滤网进行同步式的清洗，避免滤网堵塞，从而持续发挥过滤作用。

排水装置。排水仓8-1与清水仓2-2通过清水仓与排水仓间滤网5-3相接(该滤网可以通过井下高压冲洗枪进行冲洗)，排水仓8-1内部设置有排水泵8-2，通过排水管8-3联合水位监测仪4-3，自动控制排水泵8-2的启停，实现自动化的排水。

升降装置。包括链条9-1和齿轮9-2两个部分。其中链条9-1设置在积水装置的拐角和滤网组5-1的边界处，齿轮9-2设置在滤网组5-1的四个边角处。

本实用新型提供的一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置，其实施步骤如下：

(1)将采场的煤泥水通过导流管3-1，排入到过滤水仓2-1，通过过滤水仓2-1与清水仓 2-2，清水仓2-1与排水仓8-1间的过滤水仓与清水仓间滤网5-2和清水仓与排水仓间滤网5-3，实现煤泥水的过滤；

(2)同步开启综合自动监测装置，对积水装置内的底部重力传感器4-1、中部浊度传感器4-2、高位的水位监测仪4-3进行综合监测；

(3)一旦通过重力传感器、浊度传感器综合监测数据判定煤泥的堆积高度超过阈值，则开始升起滤网组5-1，开启煤泥的自动转运；

(4)利用升降装置9，滤网组5-1升起后，通过刮泥板6将滤网上的煤泥刮离滤网组5-1 至煤泥中转处或者胶运皮带，实现水水仓煤泥的自动清理；

(5)同步于刮泥板5-1，启动毛刷梁7-1和冲洗梁7-2，三者同步移动，自高向低对滤网组进行清洗，实现滤网的自清洗，保障其不被堵塞；

(6)刮泥板6、毛刷梁7-1和冲洗梁7-2恢复原位；

(7)滤网组5-1回到积水装置的底部，准备开启下一个循环；

(8)通过水位监测仪判定在水仓水位超过设定阈值时，自动启动排水仓8-1内的排水泵 8-2，通过排水管8-3进行排水；

(9)在过滤水仓2-1煤泥量过大，需要多次启动滤网组5-1排泥时，可以通过切换导流管的阀门3-2，切换管路，临时性将煤泥水排至清水仓2-2，利用两个水仓内过滤水仓与清水仓间滤网5-2的分步式起降，保障装置的连续清污能力。

Claims (6)

1.一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置，其特征在于，包括自移动装置、积水装置、来水导流装置、煤泥自动监测与综合预警装置、过滤装置、煤泥转运装置、滤网自清洗装置、排水装置和升降装置；其中，

过滤装置包括滤网组(5-1)、过滤水仓与清水仓间滤网(5-2)和清水仓与排水仓间滤网(5-3)，积水装置和排水装置均设置在自移动装置上，积水装置包括过滤水仓(2-1)和清水仓(2-2)，过滤水仓(2-1)和清水仓(2-2)之间通过过滤水仓与清水仓间滤网(5-2)连通，排水装置包括排水仓(8-1)，设置在排水仓(8-1)内的排水泵(8-2)，以及一端与排水泵(8-2)连通，另一端伸出至排水仓(8-1)外的排水管(8-3)，排水仓(8-1)与清水仓(2-2)之间通过清水仓与排水仓间滤网(5-3)连通；

滤网组(5-1)设置在过滤水仓(2-1)和清水仓(2-2)的底部，积水装置的外侧设置有升降装置(9)，用于带动滤网组(5-1)实现自动升降；

来水导流装置包括用于将采场排出的涌水接入过滤水仓(2-1)或者清水仓(2-2)的导流管(3-1)，导流管(3-1)的出口处设置有阀门，用于进行流量的控制和排水管路的切换；

煤泥自动监测与综合预警装置包括设置在过滤水仓与清水仓间滤网(5-2)下部两侧的重力传感器(4-1)，设置在中部两侧的浊度传感器(4-2)，以及设置在上部两侧的水位监测仪(4-3)；

煤泥转运装置和滤网自清洗装置分别设置在滤网组(5-1)的顶部；煤泥转运装置和滤网自清洗装置通过重力传感器(4-1)、浊度传感器(4-2)综合监测数据判定煤泥的堆积高度是否超过预设阈值，如果超过，则通过滤网组(5-1)开始自底部升起，进行煤泥过滤；排水泵(8-2)通过联合水位监测仪(4-3)，自动控制排水泵(8-2)的启停，实现自动化的排水。

2.根据权利要求1所述的一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置，其特征在于，自移动装置设置在采场列车轨道上，包括底座，设置在底座下方的若干轨道滑轮(1-1)，以及用于提供该装置牵引力的动力牵引装置(1-2)。

3.根据权利要求1所述的一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置，其特征在于，滤网组(5-1)由两层或者更多的不同过滤半径的过滤网叠加而成。

4.根据权利要求1所述的一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置，其特征在于，煤泥转运装置采用刮泥板(6)。

5.根据权利要求4所述的一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置，其特征在于，滤网自清洗装置包括平行于刮泥板(6)设置的毛刷梁(7-1)和冲洗梁(7-2)。

6.根据权利要求1所述的一种井下采场自移式煤水自动存储、过滤及转运装置，其特征在于，升降装置(9)包括链条(9-1)以及驱动链条(9-1)转动的齿轮(9-2)，链条(9-1)设置在积水装置的拐角和滤网组(5-1)的边界处，齿轮(9-2)设置在滤网组(5-1)的四个边角处，实现滤网组(5-1)和冲洗装置的自动升降与移动。

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