CN214936523U - 一种煤矿井下净水收集回用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤矿井下净水收集回用系统，包括顶板净水集水装置、净水处理装置和净水供水装置，顶板净水集水装置安装在井下巷道的顶板涌水区处，用于收集顶板的涌水；净水处理装置设置在井下巷道的一侧，顶板净水集水装置通过顶壁集水管与净水处理装置的进水口连接并连通，净水供水装置设置在地面，净水供水装置连接净水处理装置。优点：结构设计合理，能够有效的回用井下巷道的涌水，一方面使得井下污水和净水分离，净水被充分回用，节约了宝贵的水资源；另一方面使得煤矿废水处理站的来水量大大减少，降低了废水处理站的运行成本，该系统整体造价低廉，操作方便，能有有效利用矿井水净水资源，节约水资源的同时也降低了矿山企业的生产成本。

Description

一种煤矿井下净水收集回用系统

技术领域

本实用新型涉及水资源回收利用技术，特别涉及一种煤矿井下净水收集回用系统。

背景技术

煤矿矿井废水伴随井工煤矿的生产而产生，其来源是地下水和井下生产废水。通常，矿井巷道涌水按照位置来源可分为顶板涌水、侧壁涌水和底板涌水，底板涌水相对较少见，最常见的是前两者。一般情况下，矿井井下地下水通过巷道、工作面的涌水点流出汇集到巷道、水仓，伴随的还有井下机械运转生产的废水，这些废水经过矿井排水系统统一汇集到矿井水处理站，经过处理达标后回用于煤矿生产或外排。若按照矿井水的被污染程度，从来源上矿井水可分为污水和净水，污水是指井下生产产生的机械含油废水以及流淌于工作面和巷道底板被煤粉、机械、材料等污染的底板流水，污水是被人为或机械扰动而产生的；净水是指由于巷道和工作面的采掘，破坏了原地层结构，含水层的地下水从顶板、侧壁的缺口涌出的水，净水原是地层中的地下水，水质未受外界扰动。传统的矿井水收集和处理未将井下的污水和净水进行区分，而是统一对待。其实若能采取一定措施对井下净水进行合理的收集，便可以直接利用于煤矿的生产活动，而不用和污水混合进入废水处理站进行处理后再回用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种煤矿井下净水收集回用系统，有效的克服了现有技术的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种煤矿井下净水收集回用系统，包括顶板净水集水装置、净水处理装置和净水供水装置，上述顶板净水集水装置安装在井下巷道的顶板涌水区处，用于收集顶板的涌水；上述净水处理装置设置在井下巷道的一侧，上述顶板净水集水装置通过顶壁集水管与上述净水处理装置的进水口连接并连通，上述净水供水装置设置在地面，上述净水供水装置连接上述净水处理装置。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述顶板净水集水装置为开口朝上的集水罩棚。

进一步，还包括侧壁净水集水装置，上述侧壁净水集水装置覆盖安装在井下巷道的侧壁涌水区处，用于收集侧壁的涌水，上述侧壁净水集水装置通过侧壁集水管与上述净水处理装置的进水口连接并连通。

进一步，上述侧壁净水集水装置为集水罩，并贴合在上述井下巷道的侧壁上。

进一步，上述净水处理装置包括水仓，上述水仓内间隔设有过滤室、沉淀室和净水室，上述过滤室与上述沉淀室相连通，且在二者连通处设有过滤网，上述沉淀室和净水室的上部相互连通，上述过滤室设有进水口，上述净水室设有净水出口。

进一步，上述净水供水装置包括高位净水池和潜水泵组，上述潜水泵组设置在上述净水处理装置中，其出水端通过输送管连接上述高位净水池，上述高位净水池的出水口连接井下生产供水管道和地面生产供水管道

本实用新型的有益效果是：结构设计合理，能够有效的回用井下巷道的地下水涌水，一方面使得井下污水和净水分离，净水被充分回用，节约了宝贵的水资源；另一方面使得煤矿废水处理站的来水量大大减少，降低了废水处理站的运行成本，该系统整体造价低廉，操作方便，能有有效利用矿井水净水资源，节约水资源的同时也降低了矿山企业的生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的煤矿井下净水收集回用系统的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、顶板净水集水装置；2、净水处理装置；3、净水供水装置；4、井下巷道；5、侧壁净水集水装置；11、顶壁集水管；21、水仓；22、过滤室；23、沉淀室；24、净水室；25、过滤网；31、高位净水池；32、潜水泵组；33、井下生产供水管道；34、地面生产供水管道；35、输送管；51、侧壁集水管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例：如图1所示，本实施例的煤矿井下净水收集回用系统包括顶板净水集水装置1、净水处理装置2和净水供水装置3，上述顶板净水集水装置1安装在井下巷道4的顶板涌水区处，用于收集顶板的涌水；上述净水处理装置2设置在井下巷道4的一侧，上述顶板净水集水装置1通过顶壁集水管11与上述净水处理装置2的进水口连接并连通，上述净水供水装置3设置在地面，上述净水供水装置3连接上述净水处理装置2。

上述顶板涌水区是指井下巷道4顶板的涌水孔(图中a指代)及涌水裂隙(图中b指代)，具体地，顶板涌水孔是巷道采掘形成后，在顶板形成的自然小孔，或者机械钻探的探放水孔，顶板含水层的地下水自该孔涌出，涌水裂隙是巷道采掘形成后，在顶板形成了裂隙，顶板含水层的地下水自该裂隙涌出。

在一片区域的顶板涌水孔及顶板涌水裂隙的下部布设顶板净水集水装置1，过程如下：

顶板涌水区涌出的地下水经顶板净水集水装置1收集，然后在重力势能下流入净水处理装置2中进行过滤和沉淀，过滤沉淀后在通过管路输送至地面上的净水供水装置3，在净水供水装置3决定收集的净水的用途，可以作为井下的作业涌水，也可以用作地面其他区域的生产水源，整个系统结构设计合理，能够有效的回用井下巷道4涌出的净水，一方面使得井下污水和净水分离，净水被充分回利用，节约了宝贵的水资源；另一方面使得煤矿废水处理站的来水量大大减少，降低了废水处理站的运行成本，整体造价低廉，操作方便，能有有效利用矿井水净水资源，节约水资源的同时也降低了矿山企业的生产成本。

一般地，上述顶板净水集水装置1为开口朝上的集水罩棚，其安装方便，能够实现大范围内的顶板涌水收集。

需要特别说明的是：集水罩棚由多个纵截面为半圆弧形的槽型单元相连构成，在每个单元的底壁上均可设置出水口。

一般地，集水罩棚通过相匹配的机械架体安装于井下巷道4的顶壁上。

作为一种优选的实施方式，还包括侧壁净水集水装置5，上述侧壁净水集水装置5覆盖安装在井下巷道4的侧壁涌水区处，用于收集侧壁的涌水，上述侧壁净水集水装置5通过侧壁集水管51与上述净水处理装置2的进水口连接并连通。

该实施方式中，侧壁净水集水装置5能够有效的收集井下巷道4侧壁的涌水区处涌水，然后在重力势能下流入净水处理装置2中进行过滤及沉淀，过滤沉淀后在通过管路输送至地面上的净水供水装置3，再配合顶板净水集水装置1，理论上能够收集井下巷道4中大部分涌水区的涌出的地下水，有效的回收利用地下水资源，节省企业运行成本。

优选的，上述侧壁净水集水装置5为集水罩，一般设计为簸箕状(采用软硬材质面状不透水材质)，其侧面敞口紧贴井下巷道4的侧壁的涌水区，其底部设置与侧壁集水管51连接的出口。

需要特别说明的是：进行该巷道4侧壁的大部分单独的涌水区(涌水孔或裂隙)处均布设一个侧壁净水集水装置5，实现侧壁涌水的良好收集，侧壁涌水孔(图中c指代)一般是在巷道采掘形成后，在侧壁形成的自然小孔或裂隙，或者机械钻探的探放水孔。

作为一种优选的实施方式，上述净水处理装置2包括水仓21，上述水仓21内间隔设有过滤室22、沉淀室23和净水室24，上述过滤室22与上述沉淀室23相连通，且在二者连通处设有过滤网25，上述沉淀室23和净水室24的上部相互连通(在二者上部连通处可以设置另一片过滤网d)，上述过滤室22设有进水口，上述净水室24设有净水出口。

该实施方式中，涌水收集后首先进入过滤室22，在流向沉淀室23过程中经过滤网25过滤，再于沉淀室23内沉淀杂质，沉淀室23内上层清水流向净水室24缓存，最终经管路进入地面的净水供水装置3，完成整个净化及回收过程，该净水处理装置2结构设计简单，净水效果佳，使用成本低廉。

一般地，水仓21布设于井下巷道4的侧帮下部即可，确保顶板净水集水装置1和侧壁净水集水装置5收集的地下水能够在重力作用下就可以汇聚到水仓21中，无需额外的泵送设备，节省成本。

作为一种优选的实施方式，上述净水供水装置3包括高位净水池31和潜水泵组32，上述潜水泵组32设置在上述净水处理装置2中，其出水端通过输送管35连接上述高位净水池31，上述高位净水池31的出水口连接井下生产供水管道33和地面生产供水管道34。

该实施方式中，高位净水池31中高位是因为该净水池安装于地面，其海拔高度高于井下巷道4，在净水处理装置2过滤(净化)后的净水经潜水泵组32抽至高位净水池31中，然后分配使用，具体分布如下：

一部分净水经过井下生产供水管道33输送至井下各个用水的设备或场所(如：煤矿井下降尘洒水、机械运转用水等生产用水环节)，其余的净水经过地面生产供水管道34输送至地面上各个用水的设备或场所(如：煤矿地面降尘洒水、绿化用水、采暖锅炉用水、机械运转用水等生产用水环节)。

一般地，高位净水池31布置在高位，使其底部标高高于煤矿生产设施用水的标高，能够在重力作用下完成净水的输送。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种煤矿井下净水收集回用系统，其特征在于：包括顶板净水集水装置(1)、净水处理装置(2)和净水供水装置(3)，所述顶板净水集水装置(1)安装在井下巷道(4)的顶板涌水区处，用于收集顶板的涌水；所述净水处理装置(2)设置在井下巷道(4)的一侧，所述顶板净水集水装置(1)通过顶壁集水管(11)与所述净水处理装置(2)的进水口连接并连通，所述净水供水装置(3)设置在地面，所述净水供水装置(3)连接所述净水处理装置(2)。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下净水收集回用系统，其特征在于：所述顶板净水集水装置(1)为开口朝上的集水罩棚。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下净水收集回用系统，其特征在于：还包括侧壁净水集水装置(5)，所述侧壁净水集水装置(5)覆盖安装在井下巷道(4)的侧壁涌水区处，用于收集侧壁的涌水，所述侧壁净水集水装置(5)通过侧壁集水管(51)与所述净水处理装置(2)的进水口连接并连通。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿井下净水收集回用系统，其特征在于：所述侧壁净水集水装置(5)为集水罩，并贴合在所述井下巷道(4)的侧壁上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种煤矿井下净水收集回用系统，其特征在于：所述净水处理装置(2)包括水仓(21)，所述水仓(21)内间隔设有过滤室(22)、沉淀室(23)和净水室(24)，所述过滤室(22)与所述沉淀室(23)相连通，且在二者连通处设有过滤网(25)，所述沉淀室(23)和净水室(24)的上部相互连通，所述过滤室(22)设有进水口，所述净水室(24)设有净水出口。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种煤矿井下净水收集回用系统，其特征在于：所述净水供水装置(3)包括高位净水池(31)和潜水泵组(32)，所述潜水泵组(32)设置在所述净水处理装置(2)中，其出水端通过输送管(35)连接所述高位净水池(31)，所述高位净水池(31)的出水口连接井下生产供水管道(33)和地面生产供水管道(34)。

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