本實(shí)用新型涉及一種清淤設(shè)備，尤其涉及一種水倉自動清淤系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

水倉是礦井排水系統(tǒng)中不可缺少的一部分，它主要有兩個作用：一是存水，二是沉淀。礦水中含有以煤泥和沙石為主的雜質(zhì)，進(jìn)入水倉后沉淀下來。水倉中的沉淀物需及時清挖出去，否則會減少水倉的有效容積，當(dāng)遇到突然涌水時，水倉的水會溢出造成井底車場被淹的風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)沉淀物積淤過多時，雜物會進(jìn)入吸水井，然后被吸入水泵，加劇磨損水泵的過流部件；吸水井淤泥過多時還會堵塞吸水龍頭，造成排水困難或無法排水。因此，如何高效地清挖水倉是提高礦井排水系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性重要途徑之一。

傳統(tǒng)的水倉清淤方法有以下幾種：

1、人工挖泥清淤法：人工將淤泥挖出，裝入礦車運(yùn)走。特點(diǎn)是方法簡單，但工人勞動強(qiáng)度大、速度慢、工效低，最后的糊狀淤泥清理難度大，處理困難。

2、機(jī)械挖泥清淤法：采用專門的挖裝設(shè)備，將淤泥裝入礦車運(yùn)出水倉。特點(diǎn)是可降低工人的勞動強(qiáng)度，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，清理效果差，挖裝設(shè)備在水倉內(nèi)行走困難。

3、柱塞排污泵清淤法：采用專門的柱塞排污泵，將淤泥稀釋后排至地面再作處理。優(yōu)點(diǎn)是勞動強(qiáng)度低，清理效率高。缺點(diǎn)有：一、需建設(shè)地面污水處理系統(tǒng)；二、柱塞泵工作時產(chǎn)生的脈動沖擊對排水管路系統(tǒng)損壞嚴(yán)重；三、易造成主排水管堵塞，使管路內(nèi)壁掛垢，降低排水效率。

上述方法普遍存在以下問題：糊狀淤泥清理不徹底，淤泥中水分含量大，易污染環(huán)境。

在水倉清淤過程中，糊狀淤泥的清理較為困難。產(chǎn)生糊狀淤泥的原因是淤泥中水分含量太大，通過壓濾機(jī)將淤泥中的水分離出來，將水分較少的淤泥和分離出來的水分別運(yùn)輸和處理，可對糊狀淤泥的清理較為徹底。這種方法可以用于煤泥量小，清理較頻繁的礦井，但對于煤泥量較大的大型礦井，壓濾機(jī)的處理能力無法滿足要求，且壓濾機(jī)一般只能處理粒徑<0.5mm的雜物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以高效清理糊狀污泥的水倉自動清淤系統(tǒng)。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的：水倉自動清淤系統(tǒng)，包括刮泥機(jī)、潛污泵、振動篩和壓濾機(jī)，所述刮泥機(jī)設(shè)在水倉中，所述潛污泵設(shè)在所述刮泥機(jī)刮出淤泥的存放處，所述潛污泵通過管路連接所述振動篩，所述振動篩的出口連接所述壓濾機(jī)。

作為優(yōu)化的技術(shù)方案，所述刮泥機(jī)包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)、機(jī)頭軸，機(jī)尾軸和鏈條，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接所述機(jī)頭軸，所述鏈條在所述機(jī)頭軸與所述機(jī)尾軸之間環(huán)繞成一圈，所述鏈條上設(shè)有刮板。

作為優(yōu)化的技術(shù)方案，所述鏈條共兩根，兩根鏈條相互平行；所述刮板連接在兩根鏈條之間，若干個刮板相互平行設(shè)置。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，刮泥效果好。

作為優(yōu)化的技術(shù)方案，所述刮泥機(jī)還包括若干個支撐輪，所述支撐輪設(shè)在所述鏈條的正上方，所述支撐輪支撐在所述鏈條上半圈的下方。鏈條在在支撐輪支撐下運(yùn)行平穩(wěn)。

作為優(yōu)化的技術(shù)方案，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用潛水電機(jī)，潛水電機(jī)的輸出軸通過減速器連接設(shè)在所述機(jī)頭軸上的鏈輪，所述鏈條繞在鏈輪上。

作為優(yōu)化的技術(shù)方案，所述振動篩采用直線振動篩。直線振動篩的工作效果較好。

作為優(yōu)化的技術(shù)方案，所述振動篩的篩網(wǎng)可通過粒徑為0.5mm以下顆粒。經(jīng)過振動篩篩選后進(jìn)入壓濾機(jī)的淤泥顆粒較小，便于壓濾機(jī)處理。

作為優(yōu)化的技術(shù)方案，所述振動篩的出口連接水箱，所述水箱連接所述壓濾機(jī)。設(shè)置水箱便于調(diào)節(jié)流量。

作為優(yōu)化的技術(shù)方案，所述水箱通過渣漿泵連接所述壓濾機(jī)。采用高壓渣漿泵可將水箱內(nèi)的泥漿高效輸送到壓濾機(jī)中。

作為優(yōu)化的技術(shù)方案，該水倉自動清淤系統(tǒng)該水倉自動清淤系統(tǒng)采用可編程控制器自動控制運(yùn)行。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：1、處理淤泥能力強(qiáng)，糊狀污泥清理較徹底。2、淤泥刮吸、輸送、泥水分級、干料運(yùn)輸均為機(jī)械化，工作效率高，工人勞動強(qiáng)度低3、本系統(tǒng)可以安裝在雙水倉中的一個內(nèi)連續(xù)不間斷運(yùn)行，另一個可以僅作為安全備用水倉，僅在突然大量涌水出現(xiàn)和清淤系統(tǒng)大修時使用，有利于礦井安全生產(chǎn)。4、煤泥的回收利用提高了礦井的經(jīng)濟(jì)效益。5、采用PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了煤泥水抽排、濃縮、脫水、裝車的自動化，避免了煤泥對運(yùn)輸線路的污染，產(chǎn)生的廢水可以達(dá)標(biāo)排放，減少了對環(huán)境的污染，有利于礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。6、及時清理淤泥，避免水倉積淤過多造成淤泥進(jìn)入水泵吸水井堵塞水泵，處理后的礦水基本為清水，可減少對水泵過流部件的磨損，延長水泵的使用壽命，提高排水系統(tǒng)的效率。7、減少了用于運(yùn)輸?shù)牡V車數(shù)量，節(jié)省了礦車。8、該系統(tǒng)所有設(shè)備便于安裝，運(yùn)行簡單、安全可靠，維修量小。

總之，該水倉自動清淤系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在井下水倉在不排空的情況下，完成對井下水倉煤泥的吸取、抽排、濃縮、脫水、裝車的全過程，消除了多年來困擾煤礦的清倉難題，具有投資少、效率高、運(yùn)行成本低和運(yùn)行可靠的特點(diǎn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型水倉自動清淤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型刮泥機(jī)的主視示意圖。

圖3是本實(shí)用新型刮泥機(jī)的俯視示意圖。

圖4是本實(shí)用新型水倉自動清淤系統(tǒng)的PLC硬件接線圖。

圖5是本實(shí)用新型水倉自動清淤系統(tǒng)的PLC控制流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-3所示，礦井水倉包括內(nèi)外兩個水倉，本實(shí)用新型水倉自動清淤系統(tǒng)可布置在其中一個或兩個水倉中，實(shí)施例的水倉自動清淤系統(tǒng)布置在內(nèi)水倉中，包括刮泥機(jī)1、潛污泵2、振動篩3、壓濾機(jī)4、水箱5、礦車6和蓖擋7。

刮泥機(jī)1包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)11、機(jī)頭軸12，機(jī)尾軸13、鏈條14、刮板15和支撐輪16。

驅(qū)動機(jī)構(gòu)11采用潛水電機(jī)，潛水電機(jī)通過聯(lián)軸器連接減速器，經(jīng)減速器減速后帶動機(jī)頭軸12轉(zhuǎn)動，機(jī)頭軸12上裝有鏈輪，通過鏈輪驅(qū)動鏈條14。

鏈條14采用圓環(huán)鏈，鏈條14共兩根，兩根鏈條14相互平行。

每根鏈條14在機(jī)頭軸12與機(jī)尾軸13之間環(huán)繞成一圈，兩根鏈條14的下半圈水平部分與機(jī)頭軸12、機(jī)尾軸13共同組成長方形。

每根鏈條14的正上方設(shè)有若干個支撐輪16，支撐輪16支撐在鏈條14上半圈的下方，鏈條14在豎直方向由機(jī)頭軸12、機(jī)尾軸13和支撐輪16支撐而形成梯形的圈。

長條形的刮板15連接在兩根鏈條14之間，刮板15垂直于鏈條14的前進(jìn)方向，若干個刮板15相互平行設(shè)置。

水倉的溢水閘門處設(shè)有蓖擋7，刮泥機(jī)1的機(jī)頭軸12設(shè)在溢水閘門內(nèi)側(cè)附近。

水倉的另一端設(shè)有圓柱形的貯泥坑，機(jī)尾軸13設(shè)在貯泥坑的上方，貯泥坑內(nèi)設(shè)有潛污泵2，潛污泵2通過排污管路連接振動篩3。

振動篩3采用直線振動篩，其篩網(wǎng)可通過粒徑為0.5mm以下顆粒。

振動篩3的出口連接水箱5，水箱5通過高壓渣漿泵連接壓濾機(jī)4，壓濾機(jī)4的出水口通過清水管道連接水倉。

壓濾機(jī)室的附近鋪設(shè)有礦車軌道，礦車6可通過礦車軌道運(yùn)輸雜物。

系統(tǒng)運(yùn)行時，水倉入口處5mm以上的大顆粒首先被蓖擋7阻擋，5mm以下顆粒進(jìn)入水倉，水倉中沉淀的淤泥被刮泥機(jī)1刮到貯泥坑中，貯泥坑中的潛污泵2將淤泥由排污管路輸送到振動篩3，通過振動篩3將淤泥分級，留在篩網(wǎng)上的顆粒雜物可裝入礦車6中運(yùn)走，由振動篩3出口流出的顆粒粒徑在0.5mm以下的淤泥漿進(jìn)入水箱5中，再由高壓碴漿泵輸送到壓濾機(jī)4中分離掉水分，由壓濾機(jī)4壓出的泥餅可裝入礦車6中運(yùn)走，壓濾機(jī)4出水口的清水通過清水管道流回水倉。

如圖4-5所示，該水倉自動清淤系統(tǒng)采用Simens S7-2226PLC自動控制運(yùn)行，PLC又稱可編程控制器，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，為了達(dá)到自動化，減輕個人勞動量，也為了提高效率，采用具體如下的工作控制方式：

先啟動壓濾機(jī)4的液壓站電機(jī)，待電磁閥控制壓濾機(jī)4的油缸伸出后再啟動渣漿泵，5分鐘后啟動潛污泵2，10分鐘后停掉渣漿泵，同時啟動刮泥機(jī)1，待壓濾機(jī)4保壓15分鐘到，啟動壓濾機(jī)4的皮帶輪，10秒鐘后電磁閥控制壓濾機(jī)4的油缸縮回，油缸縮回后啟動壓濾機(jī)4的振動機(jī)構(gòu)，30秒后壓濾機(jī)4的油缸伸出，同時關(guān)掉壓濾機(jī)4的振動機(jī)構(gòu)，再啟動渣漿泵，繼續(xù)循環(huán)工作。水倉中還設(shè)有攪拌器，在整個過程中，為防止煤泥沉淀，攪拌器的攪拌電機(jī)一直持續(xù)工作。

直線振動篩每天可處理淤泥30～50t，壓濾機(jī)每天可處理淤泥50～100m³，處理一個涌水量為300m³/小時，煤泥含量1％，淤泥含水率90％的礦井，可用8～10小時處理完畢。由于采用了刮集和雜污泵泥漿抽出技術(shù)，糊狀泥漿清理得較徹底。全部操作運(yùn)行僅需2人巡視，工效比傳統(tǒng)清淤方法提高5～10倍。煤泥的回收利大大提高了礦井的經(jīng)濟(jì)效益，以每天回收100噸煤泥，每噸煤泥增收100元計(jì)算，年增加經(jīng)濟(jì)效益300多萬元。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。