專利名稱：礦井水井下濃縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種礦井水井下濃縮裝置，用于處理井下礦井水，可將礦井水與 其中的雜質(zhì)分離以單獨處理，從而解決井下水倉清淤的難題。
背景技術(shù)：
煤礦礦井水是指在采煤過程中，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，礦井水被收集在礦井水倉中再由排水系統(tǒng)抽排出井，礦井水倉是煤礦安全生 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)入水倉后會沉積到水倉底部，導(dǎo)致井下水倉有效蓄水容積減小，這就 需要定期對水倉進(jìn)行清淤處理，為保證礦井安全生產(chǎn)，礦井水倉通常分為主倉和副倉，兩者 輪換清理和使用。礦井水倉的清理工作一直是煤礦的一個老大難問題。煤礦在清理水倉前，要先把 需要清理水倉的水抽干，由人工在數(shù)百米長的狹窄巷道內(nèi)一點一點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出水倉巷道。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总噲黾案浇锏赖膬蓚?cè)，待風(fēng)干后再 裝運出井至矸石山堆放。這種傳統(tǒng)的方法不僅工作量達(dá)，清挖時間長，工作環(huán)境惡劣，而且 很難清挖干凈。機(jī)械化清理礦井水倉是煤礦企業(yè)多年來渴望解決的難題，但是，幾十年來，我國先 后研制過數(shù)十種清倉機(jī)械都沒有得到推廣使用，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， 無法適應(yīng)井下水倉復(fù)雜多變的工作環(huán)境；大多數(shù)設(shè)計清倉前仍需放水，實現(xiàn)機(jī)械化的同時 未能避免人工清倉存在的這一弊端。且礦井水排放到地面后仍需進(jìn)一步濃縮沉淀處理以實 現(xiàn)固液分離。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的正是針對上述現(xiàn)有的技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種礦 井水井下濃縮裝置。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中來，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 水倉的清淤難題，而底流濃縮物可通過渣漿泵抽排。本實用新型的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn)本實用新型的裝置包括設(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)的移動盤管機(jī)構(gòu)滑道上的移動盤 管機(jī)構(gòu)、通過導(dǎo)輪和驅(qū)動機(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，所述載車通過設(shè)置在其底面兩側(cè)的由動力源驅(qū)動的滾輪安放在移動盤管機(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)盤通過設(shè)置在其中心部位的軸孔以動配合的方式與設(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)軌裝置長度方向延伸至濃縮沉淀池之外。本實用新型中所述的排渣管道以半纏繞對折的方式盤繞在轉(zhuǎn)盤上。位于轉(zhuǎn)盤與渣 漿泵之間的排渣管道段通過多個滑輪吊裝架懸掛在單導(dǎo)軌下方。本實用新型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。本實用新型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。本實用新型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，在 流動過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，煤水在此流動過程實現(xiàn)分離；在濃 縮沉淀進(jìn)行時投放絮凝劑，使顆粒在短時間內(nèi)高效率的沉降；等腰梯形的兩個腰(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?，更重要的是將沉積的煤泥收 集匯攏到底流槽，使其便于被渣漿泵吸入，吸入的煤泥通過排渣管道排出去，排渣管道半纏 繞在移動盤管機(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)，在完成一個位置的 工作之后，移動盤管機(jī)構(gòu)和單軌小車分別通過各自的驅(qū)動裝置和運動軌道，同時向同一方 向移動，移動盤管機(jī)構(gòu)的移動速度為單軌小車的1/2，這樣移動盤管機(jī)構(gòu)起到了類似于動滑 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)入下一個工作位置，如此循環(huán)往 復(fù)，完成對整個濃縮沉淀池底流的抽排作業(yè)。本實用新型的有益效果如下本實用新型的實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 井下水倉的清淤難題，主要技術(shù)特點和優(yōu)點有(1)礦井水在進(jìn)入水倉前由濃縮巷道進(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，從而從源頭上解決了水倉清淤的難題；(2)采用移動盤管機(jī)構(gòu)和渣漿泵聯(lián)合裝置在濃縮巷道中往復(fù)運動，很好地解決了 濃縮底流的排送問題；(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)省了基建時間。

圖1為本實用新型的主視圖。[0021]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)建而成實施方式結(jié)構(gòu)圖(為圖1的側(cè)視圖)。圖4為移動盤管機(jī)構(gòu)和單軌吊布置俯視示意圖。圖5為移動盤管機(jī)構(gòu)局部示意圖。圖6為移動盤管機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖。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為移動盤管以及渣漿泵布置的另一種實施方式示意圖。圖13為圖12所的俯視。圖中序號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、移動盤管機(jī)構(gòu)11、移動盤管機(jī)構(gòu)滑道12、 轉(zhuǎn)盤13、滾輪14、驅(qū)動電機(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。
具體實施方式
本實用新型以下將結(jié)合實施例(附圖)作進(jìn)一步描述實施例1如圖1、圖2、圖4所示，本實用新型的裝置包括設(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度大于濃縮沉淀池長度的導(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)的移動盤管機(jī)構(gòu)滑道11上的移動盤管機(jī)構(gòu)10 (參見圖5)、通過由導(dǎo) 輪和驅(qū)動機(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、以及通過連接桿2吊裝在單軌吊機(jī)4下部的渣漿泵1 ；所述移 動盤管機(jī)構(gòu)(參見圖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 過設(shè)置在其底面兩側(cè)的由驅(qū)動電機(jī)14構(gòu)成的動力源驅(qū)動的滾輪13安放在移動盤管機(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通過設(shè)置 在其中心部位的軸孔以動配合的方式與設(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)軌裝置長度方向延伸至濃縮沉淀池之外(參見圖4 )。更具體說，本實用新型中所述的排渣管9道以半纏繞對折的方式盤繞在轉(zhuǎn)盤上 (參見圖4)。本實用新型中所述的濃縮沉淀池是利用廢棄巷道構(gòu)建而成(參見圖3)或是在巷道 內(nèi)直接掘進(jìn)成型(參見圖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(參見圖7、圖8)。實施例2如圖9、圖10、圖11所示，本實用新型中所述的位于轉(zhuǎn)盤與渣漿泵之間的排渣管道段也可通過多個滑輪吊裝架19懸掛在單導(dǎo)軌下方。具體說在單導(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度，選定一個節(jié)點固定于滑輪吊裝架19上；單導(dǎo)軌 7的長度要略長于沉淀池的長度，以使得排渣管道在完全壓縮的情況下，渣漿泵能位于沉 淀池一端的端點位置，在排渣管道完全伸展時，渣漿泵能到達(dá)另一端的端點位置；當(dāng)單軌 吊機(jī)帶動渣漿泵向著遠(yuǎn)離出口端運動的時候，由于牽引力的作用，滑輪吊裝架19也隨著運 動，排渣管道伸展開來(圖10)，當(dāng)渣漿泵向著出口端運動的時候，滑輪吊裝架19受推動力 作用也移向出口端，排渣管道被壓縮(圖9 )，通過此運動即可完成對整個濃縮沉淀池不同位 置底流的抽排作業(yè)。實施例3本實用新型裝置也可采用如圖12-13所示的實施方式，具體講采用一種移動盤 管機(jī)構(gòu)將渣漿泵懸吊于濃縮巷道的頂部，該移動盤管機(jī)構(gòu)連接有傳動裝置，可沿架設(shè)于巷 道頂部的軌道上往復(fù)運動，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，隨著移動盤管機(jī)構(gòu)一邊運動一邊抽送漿體。渣漿泵的排渣管纏繞于移動盤管機(jī)構(gòu)上， 并可以隨著移動盤管機(jī)構(gòu)的運動而或伸或縮當(dāng)移動盤管機(jī)構(gòu)朝著濃縮巷道一端靠近運動 時，排渣管逐步被卷入移動盤管機(jī)構(gòu)上，直到運動到端點；當(dāng)移動盤管機(jī)構(gòu)朝著濃縮巷道另 一端端運動時，排渣管被逐步從移動盤管機(jī)構(gòu)上放下來而伸展開來。無論排渣管是伸還是 縮，排渣管口是固定不動的，移動盤管機(jī)構(gòu)和渣漿泵配合，就可實現(xiàn)渣漿泵在運動中作業(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題。更具體講自身帶有高傳動比的減速器的電機(jī)20固定安裝在移動盤管機(jī)構(gòu)的一側(cè)，聯(lián)軸器 21將動力輸出軸和移動盤管機(jī)構(gòu)驅(qū)動軸連在一起，電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速并經(jīng)由減速器減速后，由 聯(lián)軸器將動力傳給移動盤管機(jī)構(gòu)驅(qū)動軸，移動盤管機(jī)構(gòu)便可在導(dǎo)軌上行走；渣漿泵抽送上 來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， 并隨著移動盤管機(jī)構(gòu)運動，移動盤管機(jī)構(gòu)沿軌道運動，纏繞其上的排渣管也跟著一起伸展 或收縮，移動盤管機(jī)構(gòu)朝沉淀池一端運動，排渣管伸展開來，移動盤管機(jī)構(gòu)向沉淀池另一端 運動時，排渣管纏繞。
權(quán)利要求一種礦井水井下濃縮裝置，其特征在于所述裝置包括設(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)的移動盤管機(jī)構(gòu)滑道上的移動盤管機(jī)構(gòu)、通過導(dǎo)輪和驅(qū)動機(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，所述載車通過設(shè)置在其底面兩側(cè)的由動力源驅(qū)動的滾輪安放在移動盤管機(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)盤通過設(shè)置在其中心部位的軸孔以動配合的方式與設(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所述的礦井水井下濃縮裝置，其特征在于所述的排渣管道以半纏 繞對折的方式盤繞在轉(zhuǎn)盤上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水井下濃縮裝置，其特征在于位于轉(zhuǎn)盤與渣漿泵之間 的排渣管道段通過多個滑輪吊裝架懸掛在單導(dǎo)軌下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水井下濃縮裝置，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所述的礦井水井下濃縮裝置，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。
專利摘要一種礦井水井下濃縮裝置，所述裝置包括設(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)的移動盤管機(jī)構(gòu)滑道上的移動盤管機(jī)構(gòu)、通過導(dǎo)輪和驅(qū)動機(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，所述載車通過設(shè)置在其底面兩側(cè)的由動力源驅(qū)動的滾輪安放在移動盤管機(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)盤通過設(shè)置在其中心部位的軸孔以動配合的方式與設(shè)置載車的平面中心部位的立軸相結(jié)合。
文檔編號B01D21/24GK201760137SQ20102051674
公開日2011年3月16日 申請日期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 申請人:河南理工大學(xué)