專利名稱：礦井水倉(cāng)自動(dòng)排淤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦井水倉(cāng)自動(dòng)排淤系統(tǒng)，用于處理井下礦井水，可將礦井水與其 中的雜質(zhì)分離以單獨(dú)處理，從而解決井下水倉(cāng)清淤的難題。
背景技術(shù)：
煤礦礦井水是指在采煤過(guò)程中，所有滲入井下采掘空間的水。井工礦一般都設(shè)有 專門的水倉(cāng)，礦井水被收集在礦井水倉(cāng)中再由排水系統(tǒng)抽排出井，礦井水倉(cāng)是煤礦安全生 產(chǎn)，防止礦井水災(zāi)的重要設(shè)施。由于礦井水中含有以煤泥、沙為主的大量雜質(zhì)，這些固體顆 粒物由礦井水?dāng)y帶進(jìn)入水倉(cāng)后會(huì)沉積到水倉(cāng)底部，導(dǎo)致井下水倉(cāng)有效蓄水容積減小，這就 需要定期對(duì)水倉(cāng)進(jìn)行清淤處理，為保證礦井安全生產(chǎn)，礦井水倉(cāng)通常分為主倉(cāng)和副倉(cāng)，兩者 輪換清理和使用。礦井水倉(cāng)的清理工作一直是煤礦的一個(gè)老大難問(wèn)題。煤礦在清理水倉(cāng)前，要先把 需要清理水倉(cāng)的水抽干，由人工在數(shù)百米長(zhǎng)的狹窄巷道內(nèi)一點(diǎn)一點(diǎn)地將淤積于巷道底板、 厚度達(dá)數(shù)百毫米甚至1 2m的煤泥挖入礦車再提運(yùn)出水倉(cāng)巷道。之后，或直接將裝滿淤泥 的礦車提出礦井至矸石山排放，或?qū)⒂倌喽逊旁诰总噲?chǎng)及附近巷道的兩側(cè)，待風(fēng)干后再 裝運(yùn)出井至矸石山堆放。這種傳統(tǒng)的方法不僅工作量達(dá)，清挖時(shí)間長(zhǎng)，工作環(huán)境惡劣，而且 很難清挖干凈。機(jī)械化清理礦井水倉(cāng)是煤礦企業(yè)多年來(lái)渴望解決的難題，但是，幾十年來(lái)，我國(guó)先 后研制過(guò)數(shù)十種清倉(cāng)機(jī)械都沒(méi)有得到推廣使用，主要是由于井下的情況復(fù)雜多變，目前所 研制的水倉(cāng)清淤設(shè)備及其配套系統(tǒng)存在著性能單一、清挖效率低、固液分離不徹底等弊端， 無(wú)法適應(yīng)井下水倉(cāng)復(fù)雜多變的工作環(huán)境；大多數(shù)設(shè)計(jì)清倉(cāng)前仍需放水，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的同時(shí) 未能避免人工清倉(cāng)存在的這一弊端。且礦井水排放到地面后仍需進(jìn)一步濃縮沉淀處理以實(shí) 現(xiàn)固液分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有的技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種礦井水 倉(cāng)自動(dòng)排淤系統(tǒng)。該裝置可將含有固體顆粒物的礦井水引入到巷道濃縮沉淀池處理后，可 以同時(shí)得到高濃度的底流和清澈的溢流水，再將清澈的溢流水引入到礦井水倉(cāng)中來(lái)，由于 這部分溢流水基本不含固體顆粒物或含有少量的極細(xì)粒固體物，從而能夠徹底解決礦井水 倉(cāng)的清淤難題，而底流濃縮物可通過(guò)渣漿泵抽排。本發(fā)明的目的可通過(guò)下述技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明的系統(tǒng)包括設(shè)置在井下巷道內(nèi)的濃縮沉淀池、架設(shè)巷道內(nèi)濃縮沉淀池頂部的導(dǎo) 軌裝置、安裝在平行設(shè)置在導(dǎo)軌裝置固定架兩側(cè)的移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)滑道上的移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)、 通過(guò)導(dǎo)輪和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以懸吊的方式安裝在沿導(dǎo)軌裝置固定架縱向中軸線設(shè)置的單導(dǎo)軌上 的單軌吊機(jī)、以及吊裝在單軌吊機(jī)下部的渣漿泵；所述移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)包括載車、轉(zhuǎn)盤、以盤 繞在轉(zhuǎn)盤上的排渣管道，所述載車通過(guò)設(shè)置在其底面兩側(cè)的由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的滾輪安放在移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)滑道上，在載車的平面中心部位設(shè)置有一用于安裝轉(zhuǎn)盤的立軸，所述轉(zhuǎn)盤通過(guò) 設(shè)置在其中心部位的軸孔以動(dòng)配合的方式與設(shè)置載車的平面中心部位的立軸相結(jié)合；所述 的盤繞在轉(zhuǎn)盤上的排渣管道的兩端以同向沿伸的方式布置，其中一端與渣漿泵相連接，另 一端沿導(dǎo)軌裝置長(zhǎng)度方向延伸至濃縮沉淀池之外。本發(fā)明中所述的排渣管道以半纏繞對(duì)折的方式盤繞在轉(zhuǎn)盤上。位于轉(zhuǎn)盤與渣漿泵 之間的排渣管道段通過(guò)多個(gè)滑輪吊裝架懸掛在單導(dǎo)軌下方。本發(fā)明中所述的濃縮沉淀池是利用廢棄巷道構(gòu)建而成或是在巷道內(nèi)直接掘進(jìn)成型。本發(fā)明中所述的濃縮沉淀池為上寬下窄的等腰梯形結(jié)構(gòu)，其頭尾兩端分別設(shè)礦井 水進(jìn)料口和溢流槽，巷道側(cè)壁傾角大于65° ；且在所述的濃縮沉淀池底部設(shè)置有下凹形結(jié) 構(gòu)的底流槽。本發(fā)明的工作原理如下
礦井水沿進(jìn)料口水平進(jìn)入巷道內(nèi)的濃縮沉淀池中，礦井水在其中緩慢的流動(dòng)，在流動(dòng) 過(guò)程中煤泥顆粒受到自身重力作用，下沉至濃縮沉淀池底部；流動(dòng)層的澄清水繼續(xù)前移直 至溢流端由溢流槽收集經(jīng)溢流管排放至井下水倉(cāng)，煤水在此流動(dòng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)分離；在濃縮沉 淀進(jìn)行時(shí)投放絮凝劑，使顆粒在短時(shí)間內(nèi)高效率的沉降；等腰梯形的兩個(gè)腰(即兩側(cè)壁)的 傾角設(shè)為65°，不但利于沉積的顆?；渲料锏赖撞浚匾氖菍⒊练e的煤泥收集匯攏 到底流槽，使其便于被渣漿泵吸入，吸入的煤泥通過(guò)排渣管道排出去，排渣管道半纏繞在移 動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤上(為了防止排渣管道脫落也可纏繞一周半)，在完成一個(gè)位置的工作之 后，移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)和單軌小車分別通過(guò)各自的驅(qū)動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)軌道，同時(shí)向同一方向移動(dòng)， 移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)的移動(dòng)速度為單軌小車的1/2，這樣移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)起到了類似于動(dòng)滑輪的作 用，這樣可在保持出水管口固定的情況下，渣漿泵進(jìn)入下一個(gè)工作位置，如此循環(huán)往復(fù)，完 成對(duì)整個(gè)濃縮沉淀池底流的抽排作業(yè)。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明的實(shí)施能夠較為徹底的回收礦井水中的固體顆粒物，從而有效地解決井下水倉(cāng) 的清淤難題，主要技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)有
(1)礦井水在進(jìn)入水倉(cāng)前由濃縮巷道進(jìn)行固液分離預(yù)處理，基本不含雜質(zhì)的溢流再進(jìn) 入水倉(cāng)，從而從源頭上解決了水倉(cāng)清淤的難題；
(2)采用移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)和渣漿泵聯(lián)合裝置在濃縮巷道中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，很好地解決了濃縮 底流的排送問(wèn)題；
(3)借鑒選煤廠成熟的粗煤泥回收技術(shù)處理濃縮底流，使固體顆粒物(主要是煤泥)能 得到充分回收，從而減少了污染，利用了資源；
(4)經(jīng)過(guò)處理后的礦井水再抽排上井后，基本能夠達(dá)到直接外排的標(biāo)準(zhǔn)，大大簡(jiǎn)化了地 面的礦井水處理系統(tǒng)；
(5)井工礦的巷道掘進(jìn)技術(shù)十分成熟，本設(shè)施還可以利用廢棄巷道，既節(jié)約了成本，又 節(jié)省了基建時(shí)間。


圖1為本發(fā)明的主視圖。
圖2為圖1的右視圖(該圖中的濃縮沉淀池為在巷道內(nèi)直接掘進(jìn)成型的結(jié)構(gòu))。圖3為濃縮沉淀池為利用廢棄巷道構(gòu)建而成實(shí)施方式結(jié)構(gòu)圖(為圖1的側(cè)視圖)。圖4為移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)和單軌吊布置俯視示意圖。圖5為移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)局部示意圖。圖6為移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖7為濃縮沉淀池示意圖。圖8為圖7的A-A剖視圖。圖9為排渣管道壓縮狀態(tài)(排渣管道的第二種設(shè)置方式)。圖10為排渣管道完全伸展?fàn)顟B(tài)(排渣管道的第二種設(shè)置方式)。圖11為圖9中滑輪吊裝架左視圖。圖12為移動(dòng)盤管以及渣漿泵布置的另一種實(shí)施方式示意圖。圖13為圖12所的俯視。圖中序號(hào)1、渣漿泵2、連接桿3、固定架4、單軌吊機(jī)5、濃縮沉淀池6、巷 道7、單軌道8、單軌小車9、排渣管道10、移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)11、移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)滑道12、 轉(zhuǎn)盤13、滾輪14、驅(qū)動(dòng)電機(jī) 15、轉(zhuǎn)軸 16、載車17、礦井水進(jìn)料口 18、溢流槽 19、 滑輪吊裝架20、自帶減速器的電機(jī)21、聯(lián)軸器22、固定裝置23、導(dǎo)軌。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作進(jìn)一步描述 實(shí)施例1
如圖1、圖2、圖4所示，本發(fā)明的系統(tǒng)包括設(shè)置在井下巷道內(nèi)的濃縮沉淀池5、架設(shè)巷道 內(nèi)濃縮沉淀池頂部的長(zhǎng)度大于濃縮沉淀池長(zhǎng)度的導(dǎo)軌裝置、安裝在平行設(shè)置在導(dǎo)軌裝置固 定架3兩側(cè)的移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)滑道11上的移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)10(參見(jiàn)圖5)、通過(guò)由導(dǎo)輪和驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)組成的單軌小車8以懸吊的方式安裝在沿導(dǎo)軌裝置固定架3縱向中軸線設(shè)置的單導(dǎo)軌7 上的單軌吊機(jī)4、以及通過(guò)連接桿2吊裝在單軌吊機(jī)4下部的渣漿泵1 ；所述移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu) (參見(jiàn)圖6)包括載車16、轉(zhuǎn)盤12、以盤繞在轉(zhuǎn)盤上的排渣管道9，所述載車16通過(guò)設(shè)置在其 底面兩側(cè)的由驅(qū)動(dòng)電機(jī)14構(gòu)成的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的滾輪13安放在移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)滑道11上，在 載車16的平面中心部位設(shè)置有一用于安裝轉(zhuǎn)盤的立軸，所述轉(zhuǎn)盤12通過(guò)設(shè)置在其中心部 位的軸孔以動(dòng)配合的方式與設(shè)置載車的平面中心部位的立軸相結(jié)合；所述的盤繞在轉(zhuǎn)盤上 的排渣管道9的兩端以同向沿伸的方式布置，其中一端與渣漿泵1相連接，另一端沿導(dǎo)軌裝 置長(zhǎng)度方向延伸至濃縮沉淀池之外(參見(jiàn)圖4)。更具體說(shuō)，本發(fā)明中所述的排渣管9道以半纏繞對(duì)折的方式盤繞在轉(zhuǎn)盤上(參見(jiàn) 圖4)。本發(fā)明中所述的濃縮沉淀池是利用廢棄巷道構(gòu)建而成(參見(jiàn)圖3)或是在巷道內(nèi)直 接掘進(jìn)成型(參見(jiàn)圖2);所述的濃縮沉淀池為上寬下窄的等腰梯形結(jié)構(gòu)，其頭尾兩端分別設(shè) 礦井水進(jìn)料口和溢流槽，巷道側(cè)壁傾角大于65° ；且在所述的濃縮沉淀池底部設(shè)置有下凹 形結(jié)構(gòu)的底流槽(參見(jiàn)圖7、圖8)。實(shí)施例2
5如圖9、圖10、圖11所示，本發(fā)明中所述的位于轉(zhuǎn)盤與渣漿泵之間的排渣管道段也可通 過(guò)多個(gè)滑輪吊裝架19懸掛在單導(dǎo)軌下方。具體說(shuō)在單導(dǎo)軌7上布置若干滑輪吊裝架19， 在排渣管道上每隔一合適長(zhǎng)度，選定一個(gè)節(jié)點(diǎn)固定于滑輪吊裝架19上；單導(dǎo)軌7的長(zhǎng)度要 略長(zhǎng)于沉淀池的長(zhǎng)度，以使得排渣管道在完全壓縮的情況下，渣漿泵能位于沉淀池一端的 端點(diǎn)位置，在排渣管道完全伸展時(shí)，渣漿泵能到達(dá)另一端的端點(diǎn)位置；當(dāng)單軌吊機(jī)帶動(dòng)渣 漿泵向著遠(yuǎn)離出口端運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，由于牽引力的作用，滑輪吊裝架19也隨著運(yùn)動(dòng)，排渣管 道伸展開來(lái)(圖10)，當(dāng)渣漿泵向著出口端運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，滑輪吊裝架19受推動(dòng)力作用也移向 出口端，排渣管道被壓縮(圖9)，通過(guò)此運(yùn)動(dòng)即可完成對(duì)整個(gè)濃縮沉淀池不同位置底流的抽 排作業(yè)。實(shí)施例3
本發(fā)明裝置也可采用如圖12-13所示的實(shí)施方式，具體講采用一種移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)將 渣漿泵懸吊于濃縮巷道的頂部，該移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)連接有傳動(dòng)裝置，可沿架設(shè)于巷道頂部的 軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往返于濃縮沉淀池的兩端之間。渣漿泵的進(jìn)水管口通到濃縮底流里，隨著 移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)一邊運(yùn)動(dòng)一邊抽送漿體。渣漿泵的排渣管纏繞于移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)上，并可以隨 著移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)而或伸或縮當(dāng)移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)朝著濃縮巷道一端靠近運(yùn)動(dòng)時(shí)，排渣 管逐步被卷入移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)上，直到運(yùn)動(dòng)到端點(diǎn)；當(dāng)移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)朝著濃縮巷道另一端端 運(yùn)動(dòng)時(shí)，排渣管被逐步從移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)上放下來(lái)而伸展開來(lái)。無(wú)論排渣管是伸還是縮，排渣 管口是固定不動(dòng)的，移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)和渣漿泵配合，就可實(shí)現(xiàn)渣漿泵在運(yùn)動(dòng)中作業(yè)，以解決顆 粒雜質(zhì)沿巷道沉淀這一特殊的濃縮底流抽送問(wèn)題。更具體講
自身帶有高傳動(dòng)比的減速器的電機(jī)20固定安裝在移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)的一側(cè)，聯(lián)軸器21將 動(dòng)力輸出軸和移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)軸連在一起，電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速并經(jīng)由減速器減速后，由聯(lián)軸 器將動(dòng)力傳給移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)軸，移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)便可在導(dǎo)軌上行走；渣漿泵抽送上來(lái)的 底流由排渣管排出，排渣管的出口端固定于巷道一端，排渣管的進(jìn)口端與渣漿泵連接，并隨 著移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)沿軌道運(yùn)動(dòng)，纏繞其上的排渣管也跟著一起伸展或收 縮，移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)朝沉淀池一端運(yùn)動(dòng)，排渣管伸展開來(lái)，移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)向沉淀池另一端運(yùn)動(dòng) 時(shí)，排渣管纏繞。
權(quán)利要求
一種礦井水倉(cāng)自動(dòng)排淤系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括設(shè)置在井下巷道內(nèi)的濃縮沉淀池、架設(shè)巷道內(nèi)濃縮沉淀池頂部的導(dǎo)軌裝置、安裝在平行設(shè)置在導(dǎo)軌裝置固定架兩側(cè)的移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)滑道上的移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)、通過(guò)導(dǎo)輪和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以懸吊的方式安裝在沿導(dǎo)軌裝置固定架縱向中軸線設(shè)置的單導(dǎo)軌上的單軌吊機(jī)、以及吊裝在單軌吊機(jī)下部的渣漿泵；所述移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)包括載車、轉(zhuǎn)盤、以盤繞在轉(zhuǎn)盤上的排渣管道，所述載車通過(guò)設(shè)置在其底面兩側(cè)的由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的滾輪安放在移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)滑道上，在載車的平面中心部位設(shè)置有一用于安裝轉(zhuǎn)盤的立軸，所述轉(zhuǎn)盤通過(guò)設(shè)置在其中心部位的軸孔以動(dòng)配合的方式與設(shè)置載車的平面中心部位的立軸相結(jié)合；所述的盤繞在轉(zhuǎn)盤上的排渣管道的兩端以同向沿伸的方式布置，其中一端與渣漿泵相連接，另一端沿導(dǎo)軌裝置長(zhǎng)度方向延伸至濃縮沉淀池之外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水倉(cāng)自動(dòng)排淤系統(tǒng)，其特征在于所述的排渣管道以半 纏繞對(duì)折的方式盤繞在轉(zhuǎn)盤上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水倉(cāng)自動(dòng)排淤系統(tǒng)，其特征在于位于轉(zhuǎn)盤與渣漿泵之 間的排渣管道段通過(guò)多個(gè)滑輪吊裝架懸掛在單導(dǎo)軌下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水倉(cāng)自動(dòng)排淤系統(tǒng)，其特征在于所述的濃縮沉淀池是 利用廢棄巷道構(gòu)建而成或是在巷道內(nèi)直接掘進(jìn)成型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的礦井水倉(cāng)自動(dòng)排淤系統(tǒng)，其特征在于所述的濃縮沉淀 池為上寬下窄的等腰梯形結(jié)構(gòu)，其頭尾兩端分別設(shè)礦井水進(jìn)料口和溢流槽，巷道側(cè)壁傾角 大于65° ；且在所述的濃縮沉淀池底部設(shè)置有下凹形結(jié)構(gòu)的底流槽。
全文摘要
一種礦井水倉(cāng)自動(dòng)排淤系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括設(shè)置在井下巷道內(nèi)的濃縮沉淀池、架設(shè)巷道內(nèi)濃縮沉淀池頂部的導(dǎo)軌裝置、安裝在平行設(shè)置在導(dǎo)軌裝置固定架兩側(cè)的移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)滑道上的移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)、通過(guò)導(dǎo)輪和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以懸吊的方式安裝在沿導(dǎo)軌裝置固定架縱向中軸線設(shè)置的單導(dǎo)軌上的單軌吊機(jī)、以及吊裝在單軌吊機(jī)下部的渣漿泵；所述移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)包括載車、轉(zhuǎn)盤、以盤繞在轉(zhuǎn)盤上的排渣管道，所述載車通過(guò)設(shè)置在其底面兩側(cè)的由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的滾輪安放在移動(dòng)盤管機(jī)構(gòu)滑道上，在載車的平面中心部位設(shè)置有一用于安裝轉(zhuǎn)盤的立軸，所述轉(zhuǎn)盤通過(guò)設(shè)置在其中心部位的軸孔以動(dòng)配合的方式與設(shè)置載車的平面中心部位的立軸相結(jié)合。
文檔編號(hào)E21F16/00GK101936181SQ20101027194
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月4日
發(fā)明者劉松, 孫偉, 焦紅光, 王海娟, 趙繼芬 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)