CN214763918U - 一种基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置，包括设于井下沉淀池（1）内的泥浆泵（2），泥浆泵（2）依次连接输送软管（3）、振动刮斗收料装置（5）、压滤机（6）和皮带输送机（7），压滤机（6）内设有相互配合的滤板群（6a）、输送链条（6b）、滤腔（6c）、集水槽（6d）和回流管（6e）；皮带输送机（7）的输出端设有矿车（8），矿车（8）的出料方向上设有一个竖直的副井井筒（9），副井井筒（9）内设有一个副井罐笼（10），副井罐笼（10）通过钢丝绳（11）与副井井架（13）上的副井天轮（12）相连。本实用新型的优点是实现了矿山水仓快速清淤，降低了能耗和成本，提高了处理效率和安全性。

Description

一种基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置

技术领域

本实用新型涉及地下矿山机械技术领域，尤其是一种基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置。

背景技术

地下矿山排水系统是保证矿井安全生产的重要组成部分，担负着全矿涌水处理的重要任务。巷道渗水或生产污水在水仓进行集中后泵送到水沟、泄水孔或中央水仓等进行处理，组成排水系统的水仓存储了涌出的地下水和采掘生产用水，由于汇集至水仓的地下水中含有大量的淤泥等沉淀物，一段时间水仓内的沉淀物积满后，会降低水仓的蓄水能力，因此，为保证矿井水仓具有蓄水能力，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，国内地下矿山清理水仓泥浆通常采用人工清理方式，将水仓内淤积的渣泥直接由人工装罐后，用绞车拉入废弃的巷道进行沉淀、晾干，再将晾干后的泥块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、经济效益差，而且达不到环保要求。同时，清理过程中沉积的淤泥会散发出恶臭气体，严重危害作业人员的身心健康。

实用新型内容

本实用新型目的就是为了解决现有水仓泥浆处理效率低、周期长、环境差、安全性低和劳动强度大的问题，提供了一种基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置，能够实现矿山水仓快速清淤，缩短了工期，降低了能源消耗费用，提高了处理效率和安全性，降低了工程成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置，包括一个设于井下沉淀池内的泥浆泵，泥浆泵与一个倾斜的输送软管相连，输送软管设置在一条与井下沉淀池相连的斜坡道内，输送软管的一端连接一个振动刮斗收料装置，振动刮斗收料装置上设有一个激振器，以用于对泥浆进行初期自动过滤和清理；

振动刮斗收料装置的出料口连接一个压滤机，压滤机内设有一组滤板群和两条与滤板群相连的输送链条，压滤机的底部设有一个正对着滤板群的滤腔，滤腔与一个集水槽相连，集水槽再通过一条回流管与井下水仓相连，以用于将泥浆过滤、固化并将泥浆中的水回收至水仓内利用；

压滤机的出灰口连接一个皮带输送机，皮带输送机的输出端设有一个矿车，矿车的出料方向上设有一个竖直的副井井筒，副井井筒内设有一个副井罐笼，副井罐笼通过钢丝绳与一个副井天轮相连，副井天轮连接在一个副井井架的上部，副井井架固定在副井井筒的正上方，钢丝绳与副井天轮相互配合，且其一端朝向副井井架的一侧与一个提升机相连，以用于通过提升机和钢丝绳的配合将副井罐笼升降。

进一步地，所述皮带输送机倾斜设置，其与水平方向的夹角α为30°。

进一步地，所述振动刮斗收料装置、压滤机和皮带输送机均设置在沉淀池硐室内。

进一步地，所述激振器设置在振动刮斗收料装置的顶部，以用于减小占地面积。

进一步地，所述振动刮斗收料装置和压滤机的底部均连有一组四轮胶轮，以便于灵活转弯、越野能力强、保护地面及导轨。

本实用新型所用泥浆泵为一种现有的具有强大抽排动力功能的柱塞泵，通过直径165mm的钢编管深入水仓泥浆中，可以抽排浓度70%以下的泥浆，最大过滤颗粒直径达60mm，可以实现输送水平距离至少500m、高程至少20m。

本实用新型所用压滤机为现有装置，其液压压紧机构由液压站、油缸、活塞、活塞杆以及活塞杆与压紧板连接的哈夫兰卡片组成，液压站的结构组成包括电机、油泵、溢流阀、换向阀、压力表、油路和油箱；其滤液流出的方式分明流过滤和暗流过滤；明流过滤即每个滤板下方的出液孔上装有水咀，滤液直观地从水咀里流出、并通过底部的滤腔流入集水槽。

本实用新型的技术方案中，通过泥浆泵将沉淀池内的泥浆抽出，并送往振动刮斗收料装置，在收料装置±60°双向摆动作用下，过滤掉90%以上较大颗粒，实现初期自动过滤、清理、装料和输送；接着泥浆进入第二过滤步骤中的高效连续压滤机，并以特定的压力垂直射向滤板群，相邻两个滤板在机械作用下重合压紧，泥浆中的水透过滤腔落到集水槽中，然后再回流至水仓；同时，重合压紧的相邻滤板在链条水平作用下滑向卸料区后，松开滤板，固化后的散体泥料在重力作用下落到皮带输送机上；最后，皮带在电机作用下将固化后的散体泥料输送至矿车内，再由井下提升运输系统将固废排放至指定地点。本实用新型的装置实现了自动清挖，用时短、效率高，减少了工作人员的作业量，降低了劳动强度，提高了安全系数，同时整个系统运行平稳、操作方便，降低了成本和能耗。

附图说明

图1为本实用新型的井下水仓沉淀池泥浆处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型中沉淀池硐室内的装置结构图。

具体实施方式

实施例1

为使本实用新型更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型的一种基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1和图2，一种基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置，其特征在于：

包括一个设于井下沉淀池1内的泥浆泵2，泥浆泵2与一个倾斜的输送软管3相连，输送软管3设置在一条与井下沉淀池1相连的斜坡道4内，输送软管3的一端连接一个振动刮斗收料装置5，振动刮斗收料装置5的顶部设有一个激振器5a，以用于对泥浆进行初期自动过滤和清理；

振动刮斗收料装置5的出料口连接一个压滤机6，压滤机6内设有一组滤板群6a和两条与滤板群6a上下相连的输送链条6b，压滤机6的底部设有一个正对着滤板群6a的滤腔6c，滤腔6c与一个集水槽6d相连，集水槽6d再通过一条回流管6e与井下水仓相连，以用于将泥浆过滤、固化并将泥浆中的水回收至水仓内利用；

压滤机6的出灰口连接一个皮带输送机7，皮带输送机7倾斜设置，其与水平方向的夹角α为30°；

皮带输送机7的输出端设有一个矿车8，矿车8的出料方向上设有一个竖直的副井井筒9，副井井筒9内设有一个副井罐笼10，副井罐笼10通过钢丝绳11与一个副井天轮12相连，副井天轮12连接在一个副井井架13的上部，副井井架13固定在副井井筒9的正上方，钢丝绳11与副井天轮12相互配合，且其一端朝向副井井架13的一侧与一个提升机14相连，以用于通过提升机和钢丝绳的配合将副井罐笼升降。

所述振动刮斗收料装置5、压滤机6和皮带输送机7均设置在沉淀池硐室15内；

所述振动刮斗收料装置5和压滤机6的底部均连有一组四轮胶轮16，以便于灵活转弯、越野能力强、保护地面及导轨。

本实用新型所用泥浆泵为一种现有的具有强大抽排动力功能的柱塞泵，通过直径165mm的钢编管深入水仓泥浆中，可以抽排浓度70%以下的泥浆，最大过滤颗粒直径达60mm，可以实现输送水平距离至少500m、高程至少20m。

本实用新型所用压滤机为现有装置，其液压压紧机构由压滤泵17、液压站18、油缸、活塞、活塞杆以及活塞杆与压紧板连接的哈夫兰卡片组成，液压站18的结构组成包括电机、油泵、溢流阀、换向阀、压力表、油路和油箱；其滤液流出的方式分明流过滤和暗流过滤；明流过滤即每个滤板下方的出液孔上装有水咀，滤液直观地从水咀里流出、并通过底部的滤腔流入集水槽。

本实用新型中，泥浆处理装置的主要技术参数及效果如下：

（1）柱塞泵输送：a.抽排浓度大，可达70%；b.过流颗粒大，直径≤60mm；c.输送距离远，水平≥500m，垂直≥20m；

（2）刮斗式清理输送，效率高、清理干净；

（3）振动刮斗收料装置可以±60°摆动，减少辅助时间，效率提高；

（4）四胶轮驱动，转弯灵活，越野能力强，保护导轨及地面；

（5）过流部分易损件少，使用成本低；

（6）多功能双工作区压滤机，连续作业效率提高3倍左右，针对井下水仓内粗细泥浆可以更换工作区域，提高效率；

（7）粗分机采用顶置式激振器，结构紧凑，占地面积小；

（8）压滤泵采用液压动力，与压滤机工作特性一致，效率更高。

将本实用新型的装置在现场开展试生产，其过程如下：

（1）该泥浆处理系统施工前的准备：

a.水仓沉淀池入口向里10～20米范围杂物、矿泥及杂物先由人工清除干净；

b.矿用清仓机试运行前应先用手盘联轴器或轴，检查转向是否正确，运转是否灵活，如盘不动或有异常声音，应及时检查，检查时先从外部用手检查联轴器是否水平，从轴承座上的油镜孔处查看润滑油的位置是否在油镜的中心线附近，边检查边盘动，如果问题依然存在，就要拆泵检查，清理异物。

（2）工艺流程上，第一步通过现有的潜孔钻机在-290m水平水仓转载硐室施工竖直输浆管道至-410m水平主水仓沉淀池硐室内，共2条管道，每条120m，利用泥浆泵把-290m水平1#、2#水仓现有泥浆通过输送管路输送至-410m水平主水仓沉淀池内；第二步利用-410m水平主水仓沉淀池硐室内的装置把-290m水平1#、2#水仓输送至-410m水平沉淀池的淤泥进行沉淀压滤，泥浆经清仓机抽水压滤达到环保部门要求的排放标准；第三步压滤合格的沉淀物经副井提升至地面后达到环保部门排放标准要求。

在使用本实用新型的泥浆处理系统时，应注意：压滤机若长时期停机或不能正常循环，则要及时清除掉煤泥饼，以防干涸；每周检查一次清仓机上的各联接螺钉、螺母是否损坏或松动，若发现问题及时更换；每班要注意检查润滑油脂，严禁缺少，否则，及时补加；新设备在使用之前或长期停用再次使用之前要在螺杆泵体内加入洗洁精做润滑；设备严禁反转，螺杆泵、加压泵严禁吸空；螺杆泵、加压泵严禁反转、吸空。

本实用新型的具体有点在于：

（1）若通过在我矿-290m水平水仓转载硐室施工竖直输浆管道至-410m水平主水仓沉淀池清淤，钻孔施工费用为60.00万元；若通过人工清淤，每年2次清淤结算费用为190万元；通过优化前后方案比较，若采用井下-290m水平水仓清淤工艺改进与优化后，每年2次我矿水仓清淤工程节约清淤费用预计为：190万元-60万元=130万元；

（2）水仓自动清挖系统能自动完成井下矿泥的抽排、脱水、装运等工艺流程，实现了水仓矿泥的自动清挖回收；

（3）水仓自动清挖系统工艺、工装图样标准化系数高，设计结构简单，装配、操作、调试方便；

（4）水仓自动清挖系统自动清挖用时短、效率高，减少了作业人员的数量，降低了劳动强度，提高了安全系数；

（5）水仓自动清挖系统脱水后的煤泥在装运出井的过程中杜绝了由人工清挖时所造成的洒、滴、漏等环境污染现象同时减少了运输量，降低了运输成本；

（6）水仓自动清挖系统技术先进、稳定性好、运行平稳、操作方便、清挖有效，水仓自动清挖系统的推广应用有效解决了多年来困扰煤矿井下水仓的清仓难题，给煤炭行业带来了良好的经济效益和社会效益。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置，其特征在于：

包括一个设于井下沉淀池（1）内的泥浆泵（2），泥浆泵（2）与一个倾斜的输送软管（3）相连，输送软管（3）设置在一条与井下沉淀池（1）相连的斜坡道（4）内，输送软管（3）的一端连接一个振动刮斗收料装置（5），振动刮斗收料装置（5）上设有一个激振器（5a）；

振动刮斗收料装置（5）的出料口连接一个压滤机（6），压滤机（6）内设有一组滤板群（6a）和两条与滤板群（6a）相连的输送链条（6b），压滤机（6）的底部设有一个正对着滤板群（6a）的滤腔（6c），滤腔（6c）与一个集水槽（6d）相连，集水槽（6d）再通过一条回流管（6e）与井下水仓相连；

压滤机（6）的出灰口连接一个皮带输送机（7），皮带输送机（7）的输出端设有一个矿车（8），矿车（8）的出料方向上设有一个竖直的副井井筒（9），副井井筒（9）内设有一个副井罐笼（10），副井罐笼（10）通过钢丝绳（11）与一个副井天轮（12）相连，副井天轮（12）连接在一个副井井架（13）的上部，副井井架（13）固定在副井井筒（9）的正上方，钢丝绳（11）与副井天轮（12）相互配合，且其一端朝向副井井架（13）的一侧与一个提升机（14）相连。

2.根据权利要求1所述的基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置，其特征在于：

所述皮带输送机（7）倾斜设置，其与水平方向的夹角α为30°。

3.根据权利要求1或2所述的基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置，其特征在于：

所述振动刮斗收料装置（5）、压滤机（6）和皮带输送机（7）均设置在沉淀池硐室（15）内。

4.根据权利要求1或2所述的基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置，其特征在于：

所述激振器（5a）设置在振动刮斗收料装置（5）的顶部。

5.根据权利要求1或2所述的基于压滤原理的井下水仓沉淀池泥浆处理装置，其特征在于：

所述振动刮斗收料装置（5）和压滤机（6）的底部均连有一组四轮胶轮（16）。

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