專利名稱：礦井水井下澄清系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種礦井水澄清系統(tǒng)，屬礦山排水技術領域，廣泛適用于礦山井下澄清礦井水、水倉清理、礦井水排放等。
我國煤炭資源豐富，在煤炭開采中礦井水的排放問題一直是人們關注的焦點，通常礦井水是利用臥泵或潛水泵從井底水倉抽出地面，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，匯集在水倉里淤積起來，減少了水倉的有效容積及抗水災能力，且需及時清理水倉，這是一項又臟又累條件艱苦的工作，工人容易患風濕疾病等。
1984年我們按平流沉淀池的設計原理設計了九龍口礦井井下水澄清系統(tǒng)，井巷工程量高達5330m3，而且煤泥回收系統(tǒng)還是老辦法，人工用礦車裝煤泥升井，污染井上、下環(huán)境，占用副井提升時間長，運營費用高。
本發(fā)明的目的就是克服上述不足之處，本發(fā)明設計了一種包括沉砂池、加藥池、混合池、反應池、斜管沉淀池、泥漿泵和壓濾機的礦井水澄清系統(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池使礦井水中的固體懸浮物與絮凝劑充分進行電離反應，形成絮狀物后進入斜管沉淀池，在斜管沉淀池中，水與懸浮物分離，從斜管沉淀池出來的清水進入水倉儲存，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，利用設在斜管沉淀池底部的穿孔排泥管和設在泥漿泵硐室的泥漿泵將煤泥抽入壓濾機壓成煤餅，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)明的顯著特點在于
1、澄清后的礦井水符合環(huán)保要求，對環(huán)境無污染，可供農(nóng)業(yè)灌溉和井上、下生產(chǎn)用水。
2、水倉不用清理，把工人從陰暗、潮濕、通風條件不好的、繁重的清理水倉勞動中解放出來。
3、澄清后的礦井水含煤泥量小于十萬分之五，固體顆粒直徑小于0.15mm，滿足了潛水泵對水質(zhì)的要求。
4、以年產(chǎn)原煤120萬噸，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，用作采煤機噴霧灑水、煤層注水、濕式鑿巖、井下消防灑水、洗煤廠補充水和矸石山?jīng)_矸石等，每年可節(jié)約水費108萬元。煤泥得到充分回收，每年可回收煤泥2000噸，價值10萬元。具有很大的經(jīng)濟效益。


圖1為礦井水澄清系統(tǒng)及工藝流程2為斜管沉淀池斷面3為斜管斷面結構4為九龍口礦礦井水澄清系統(tǒng)示意圖下面結合附圖進一步說明本發(fā)明實施例以圖4所示的九龍口礦礦井水澄清系統(tǒng)為實施例，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，從礦井兩翼運輸大巷的水溝及主井井底由D155-33×4型臥泵排上來的水，首先進入沉砂池，經(jīng)設在沉砂池出口處的鐵篦子，過濾掉顆粒直徑大于2mm的固體顆粒和雜物，再進入加藥混合池、反應池(石門水溝)進行加藥、混合、反應，使礦井水中的懸浮物形成絮狀物，然后進入斜管沉淀池澄清，從斜管沉淀池出來的清水進入水倉，儲存在水倉里的清水經(jīng)配水巷、配水井進入泵井，由設在泵井里的潛水泵從副井排至地面儲水池，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)的煤泥通過穿孔排泥管由泥漿泵打入壓濾機，經(jīng)壓濾機壓成煤餅裝礦車經(jīng)副井提升到地面，壓濾機壓出的清水進入水倉。沉砂池的出口處設有兩道鐵蓖子，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，沉砂池由兩個池子組成，以便交替清理使用。由沉砂池出來的含粒徑小于2mm的固體顆粒的礦井水進入混合池，由設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)壓風吹動溶解后再用水射器注入溶解池，溶解池內(nèi)設有浮杯投藥裝置，該裝置的出口端設有控制藥液流入混合池的閥門，以控制加藥量的多少，本實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，在混合池和反應池內(nèi)設有隔板，通過水流方向的變化達到均勻混合，本實施例的反應池為巷道中的約280m長的水溝，在水溝內(nèi)每隔兩米設置一隔板，經(jīng)過約20分鐘的時間，混合均勻的礦井水中的固體顆粒充分結絨，然后進入斜管沉淀池沉淀，本實施例設一號斜管沉淀池和二號斜管沉淀池，其表面負荷為10t/hm2，兩池共100m2，兩個池子總長38m，每小時處理水量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)的上面為進風石門，斜管區(qū)的斜管采用PVC塑料板加工成邊長為26mm的正六邊形蜂窩斜管(圖3)，斜管區(qū)安置的斜管要密實，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進入斜管區(qū)下部，經(jīng)斜管向上流的過程中，污泥不斷地積聚在斜管的下部，當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，壓濾機選用國產(chǎn)的60m2板框式壓濾機，它能成功地過濾固體顆粒；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。壓濾機壓出的清水經(jīng)水溝流入水倉，壓濾機壓出的煤餅裝進礦車運至地面。本發(fā)明解決了礦井水排放污染環(huán)境的問題，解決了水倉清理問題，并結合礦井的實際情況，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)省了可觀的運營費，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分之五，對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效益和經(jīng)濟效益。
權利要求
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池使礦井水中的固體懸浮物與絮凝劑充分進行電離反應，形成絮狀物后進入斜管沉淀池，在斜管沉淀池中水與懸浮物分離，從斜管沉淀池出來的清水進入水倉儲存，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壓成煤餅，經(jīng)副井提升到地面。
2.如權利要求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)明公開了一種礦井水澄清系統(tǒng),屬礦山排水技術領域,廣泛適用于礦山井下澄清礦井水、水倉清理、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、反應池、斜管沉淀池、泥漿泵和壓濾機幾個環(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)境及清理水倉的繁重體力勞動問題,延長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)省了大量費用,井底水倉不積泥,增大了水倉的有效容積,增加了礦井的抗水災能力,具有很大的社會效益及經(jīng)濟效益。
文檔編號C02F1/52GK1199022SQ9711201
公開日1998年11月18日 申請日期1997年5月14日 優(yōu)先權日1997年5月14日
發(fā)明者陳文德, 王柏林 申請人:煤炭工業(yè)部邯鄲設計研究院