專(zhuān)利名稱(chēng)：礦井水井下澄清系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦井水澄清系統(tǒng)，屬礦山排水技術(shù)領(lǐng)域，廣泛適用于礦山井下澄清礦井水、水倉(cāng)清理、礦井水排放等。
我國(guó)煤炭資源豐富，在煤炭開(kāi)采中礦井水的排放問(wèn)題一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，通常礦井水是利用臥泵或潛水泵從井底水倉(cāng)抽出地面，水泵常因礦井水中有固體顆粒而受到損壞，增加水泵的維護(hù)工作量，降低水泵的使用壽命。再由于礦井水中含有大量的煤粉、泥砂、雜物，匯集在水倉(cāng)里淤積起來(lái)，減少了水倉(cāng)的有效容積及抗水災(zāi)能力，且需及時(shí)清理水倉(cāng)，這是一項(xiàng)又臟又累條件艱苦的工作，工人容易患風(fēng)濕疾病等。
1984年我們按平流沉淀池的設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)了九龍口礦井井下水澄清系統(tǒng)，井巷工程量高達(dá)5330m3，而且煤泥回收系統(tǒng)還是老辦法，人工用礦車(chē)裝煤泥升井，污染井上、下環(huán)境，占用副井提升時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高。
本發(fā)明的目的就是克服上述不足之處，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種包括沉砂池、加藥池、混合池、反應(yīng)池、斜管沉淀池、泥漿泵和壓濾機(jī)的礦井水澄清系統(tǒng)，綜合整治了礦井水。
本發(fā)明的內(nèi)容，本發(fā)明將礦井各采掘工作面涌水及井筒涌水匯集到沉砂池，用鐵蓖子將顆粒直徑大于2mm的固體雜物濾去，經(jīng)加藥池向礦井水中加入絮凝劑，使礦井水在混合池中與絮凝劑充分混合，再利用巷道水溝作為反應(yīng)池使礦井水中的固體懸浮物與絮凝劑充分進(jìn)行電離反應(yīng)，形成絮狀物后進(jìn)入斜管沉淀池，在斜管沉淀池中，水與懸浮物分離，從斜管沉淀池出來(lái)的清水進(jìn)入水倉(cāng)儲(chǔ)存，然后排出地面或輸入井下消灑水管網(wǎng)。懸浮物則落入沉淀池底部，利用設(shè)在斜管沉淀池底部的穿孔排泥管和設(shè)在泥漿泵硐室的泥漿泵將煤泥抽入壓濾機(jī)壓成煤餅，經(jīng)副井提升到地面。
礦井水中投放的藥物為堿性氯化鋁，堿性氯化鋁在礦井水中的配比為10～15毫克比1升。
本發(fā)明的顯著特點(diǎn)在于
1、澄清后的礦井水符合環(huán)保要求，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，可供農(nóng)業(yè)灌溉和井上、下生產(chǎn)用水。
2、水倉(cāng)不用清理，把工人從陰暗、潮濕、通風(fēng)條件不好的、繁重的清理水倉(cāng)勞動(dòng)中解放出來(lái)。
3、澄清后的礦井水含煤泥量小于十萬(wàn)分之五，固體顆粒直徑小于0.15mm，滿(mǎn)足了潛水泵對(duì)水質(zhì)的要求。
4、以年產(chǎn)原煤120萬(wàn)噸，涌水量為1000m3/h的九龍口礦井為例澄清后的礦井水供工業(yè)用水，用作采煤機(jī)噴霧灑水、煤層注水、濕式鑿巖、井下消防灑水、洗煤廠補(bǔ)充水和矸石山?jīng)_矸石等，每年可節(jié)約水費(fèi)108萬(wàn)元。煤泥得到充分回收，每年可回收煤泥2000噸，價(jià)值10萬(wàn)元。具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為礦井水澄清系統(tǒng)及工藝流程2為斜管沉淀池?cái)嗝?為斜管斷面結(jié)構(gòu)4為九龍口礦礦井水澄清系統(tǒng)示意圖下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例以圖4所示的九龍口礦礦井水澄清系統(tǒng)為實(shí)施例，九龍口礦井井深717m，水壓7.3MPa，礦井正常涌水量1000m3/h，最大涌水量1300m3/h，從礦井兩翼運(yùn)輸大巷的水溝及主井井底由D155-33×4型臥泵排上來(lái)的水，首先進(jìn)入沉砂池，經(jīng)設(shè)在沉砂池出口處的鐵篦子，過(guò)濾掉顆粒直徑大于2mm的固體顆粒和雜物，再進(jìn)入加藥混合池、反應(yīng)池(石門(mén)水溝)進(jìn)行加藥、混合、反應(yīng)，使礦井水中的懸浮物形成絮狀物，然后進(jìn)入斜管沉淀池澄清，從斜管沉淀池出來(lái)的清水進(jìn)入水倉(cāng)，儲(chǔ)存在水倉(cāng)里的清水經(jīng)配水巷、配水井進(jìn)入泵井，由設(shè)在泵井里的潛水泵從副井排至地面儲(chǔ)水池，供洗煤廠洗煤和矸石山?jīng)_矸石滅火及農(nóng)田灌溉用，或從泵井抽入井下消防灑水管網(wǎng)，供井下消防灑水、采煤機(jī)噴霧降塵、濕式鑿巖用。斜管沉淀池底部積泥區(qū)的煤泥通過(guò)穿孔排泥管由泥漿泵打入壓濾機(jī)，經(jīng)壓濾機(jī)壓成煤餅裝礦車(chē)經(jīng)副井提升到地面，壓濾機(jī)壓出的清水進(jìn)入水倉(cāng)。沉砂池的出口處設(shè)有兩道鐵蓖子，將粒徑大于2mm的固體物攔截在沉砂池內(nèi)，由人工清理裝車(chē)，沉砂池由兩個(gè)池子組成，以便交替清理使用。由沉砂池出來(lái)的含粒徑小于2mm的固體顆粒的礦井水進(jìn)入混合池，由設(shè)在混合池入口處的加藥池向礦井水中投加絮凝劑，在加藥池中，先將堿性氯化鋁投入加藥溶解池經(jīng)壓風(fēng)吹動(dòng)溶解后再用水射器注入溶解池，溶解池內(nèi)設(shè)有浮杯投藥裝置，該裝置的出口端設(shè)有控制藥液流入混合池的閥門(mén)，以控制加藥量的多少，本實(shí)施例按每升礦井水投加10毫升的堿性氯化鋁配比，為使堿性氯化鋁能同礦井水均勻混合，在混合池和反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有隔板，通過(guò)水流方向的變化達(dá)到均勻混合，本實(shí)施例的反應(yīng)池為巷道中的約280m長(zhǎng)的水溝，在水溝內(nèi)每隔兩米設(shè)置一隔板，經(jīng)過(guò)約20分鐘的時(shí)間，混合均勻的礦井水中的固體顆粒充分結(jié)絨，然后進(jìn)入斜管沉淀池沉淀，本實(shí)施例設(shè)一號(hào)斜管沉淀池和二號(hào)斜管沉淀池，其表面負(fù)荷為10t/hm2，兩池共100m2，兩個(gè)池子總長(zhǎng)38m，每小時(shí)處理水量1000m3，斜管沉淀池由集水區(qū)1、斜管區(qū)2、配水區(qū)3、布水區(qū)4、配水墻8和泥漿泵硐室組成，集水區(qū)的上面為進(jìn)風(fēng)石門(mén)，斜管區(qū)的斜管采用PVC塑料板加工成邊長(zhǎng)為26mm的正六邊形蜂窩斜管(圖3)，斜管區(qū)安置的斜管要密實(shí)，防止出現(xiàn)大的孔洞而影響沉淀效果，礦井水由穿孔配水墻8的縫隙7進(jìn)入斜管區(qū)下部，經(jīng)斜管向上流的過(guò)程中，污泥不斷地積聚在斜管的下部，當(dāng)積聚到一定程度后便滑落入集泥區(qū)，為防止煤泥堵塞斜管應(yīng)定期用高壓水清洗斜管；積泥區(qū)裝有穿孔排泥管5和高壓水管6(或壓風(fēng)管)，集泥區(qū)的煤泥由安裝在泥漿泵硐室內(nèi)的泥漿泵和安裝在積泥區(qū)的穿孔排泥管打入壓濾機(jī)，壓濾機(jī)選用國(guó)產(chǎn)的60m2板框式壓濾機(jī)，它能成功地過(guò)濾固體顆粒；泥漿泵選用石家莊水泵廠生產(chǎn)的沃曼泵，它的耐磨性能好。壓濾機(jī)壓出的清水經(jīng)水溝流入水倉(cāng)，壓濾機(jī)壓出的煤餅裝進(jìn)礦車(chē)運(yùn)至地面。本發(fā)明解決了礦井水排放污染環(huán)境的問(wèn)題，解決了水倉(cāng)清理問(wèn)題，并結(jié)合礦井的實(shí)際情況，充分考慮利用了礦井現(xiàn)有條件，減少了工程量，節(jié)省大量投資，不需再向地面提升煤泥水及向井下輸送工業(yè)用水，排至地面的礦井水還可作為地面工業(yè)用水，節(jié)省了可觀的運(yùn)營(yíng)費(fèi)，礦井水經(jīng)澄清后固體顆粒的粒徑小于0.15mm，水中固體物含量小于十萬(wàn)分之五，對(duì)水泵及排水管路磨損小，大大提高了水泵及排水管路的使用壽命，所以取得了很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種礦井水澄清系統(tǒng)，將礦井各采掘工作面涌水及井筒涌水匯集到沉砂池，用鐵篦子將顆粒直徑大于2mm的固體雜物濾去，經(jīng)加藥池加人絮凝劑，使礦井水在混合池中與絮凝劑充分混合，再利用巷道水溝作為反應(yīng)池使礦井水中的固體懸浮物與絮凝劑充分進(jìn)行電離反應(yīng)，形成絮狀物后進(jìn)入斜管沉淀池，在斜管沉淀池中水與懸浮物分離，從斜管沉淀池出來(lái)的清水進(jìn)入水倉(cāng)儲(chǔ)存，然后排出或輸入井下消灑水管網(wǎng)，懸浮物則落入沉淀池底部，其特征在于利用排泥管和泥漿泵將煤泥抽入壓濾機(jī)壓成煤餅，經(jīng)副井提升到地面。
2.如權(quán)利要求1所述的礦井水澄清系統(tǒng)，其特征在于礦井水中投放的藥物為堿性氯化鋁，堿性氯化鋁在礦井水中的配比為10～15毫克比1升。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種礦井水澄清系統(tǒng),屬礦山排水技術(shù)領(lǐng)域,廣泛適用于礦山井下澄清礦井水、水倉(cāng)清理、礦井水排放等。它將礦井各采掘工作面及井筒涌水匯集后,經(jīng)沉砂池、加藥池、混合池、反應(yīng)池、斜管沉淀池、泥漿泵和壓濾機(jī)幾個(gè)環(huán)節(jié),使礦井水變清。解決了礦井水澄清、礦井排水污染環(huán)境及清理水倉(cāng)的繁重體力勞動(dòng)問(wèn)題,延長(zhǎng)了水泵及排水管路的使用壽命,使礦井水得到了有效的利用,節(jié)省了大量費(fèi)用,井底水倉(cāng)不積泥,增大了水倉(cāng)的有效容積,增加了礦井的抗水災(zāi)能力,具有很大的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C02F1/52GK1199022SQ9711201
公開(kāi)日1998年11月18日 申請(qǐng)日期1997年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月14日
發(fā)明者陳文德, 王柏林 申請(qǐng)人:煤炭工業(yè)部邯鄲設(shè)計(jì)研究院