一种地下水库排水系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地下水库排水系统，包括蓄水容器、吸水管头、第一排水管、第二排水管、清淤管道和砂石仓；第一排水管的一端与吸水管头连接，其另一端与第二排水管连接；第二排水管与砂石仓连通，并在第二排水管上设置有排水泵；蓄水容器通过连通管道与第一排水管连接；清淤管道的一端与吸水管头并排设置，其另一端与砂石仓连通；在连通管道上设置有第一控制阀；在第一排水管上位于连通管道与第二排水管之间设置有第二控制阀；在清淤管道上设置有第三控制阀，在第二排水管上设置有第四控制阀。本发明专利技术还公开了一种地下水库排水系统的控制方法。其可以直观地观测地下水库中的水位，并且可以实现多种工况作业，满足了不同的需求。

An underground reservoir drainage system and its control method

The invention discloses an underground reservoir drainage system, including water storage container, a suction pipe head, first drainage pipe, second drainage pipes, dredging pipe and sand stone warehouse; end of the drainage pipe and water pipe connecting head, and the other end of the second drainage pipe connection; second is communicated with the drainage sand warehouse, and in second the drainage pipe is provided with a drainage pump; the water storage container is connected by pipes connected with the first end of the dredging pipe drainage pipe; and the suction pipe head is arranged side by side, and the other end of the sand stone warehouse is communicated; a first control valve is arranged on the connecting pipe; in a drainage pipe in pipe and drain pipe connected between second equipped with second control valve; the dredging pipeline is provided with a third control valve in second drainage pipe is provided with a control valve fourth. The invention also discloses a control method for the drainage system of the underground reservoir. It can intuitively observe the water level in the underground reservoir, and can realize various working conditions, and meet the different needs.

【技术实现步骤摘要】
一种地下水库排水系统及其控制方法
本专利技术涉及水库排水
，尤其涉及一种地下水库排水系统及其控制方法。
技术介绍
煤矿地下水库是利用采空区储存水资源的形式，属于密封空间，其水位难以观测，采空区内水量较大时，可能会压垮密闭造成水灾淹没临近设备，同时密闭的破坏还会造成大量有毒有害气体的释放，严重影响矿井安全生产，所以采空区水量的控制极为重要。煤矿地下水库在长期使用之后，会积聚淤泥砂石，不仅占用煤矿库容，堵住水流通道，如果对坝体上的排水管造成堵塞则十分危险，因此如果准确判断淤泥砂石集聚点，如何确定清淤口位置，如何确定积淤泥砂石状态等等，这些对于地下水库的运行和矿井安全生产都有重要意义。现有技术中，通常采用在地下水库内设置专门仪器进行水位测量，导致耗费器材，并且不能的看到测量水位，导致有时测量结果会出现偏差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种能够直观观测到地下水库的蓄水水位的地下水库排水系统及其控制方法。本专利技术技术方案提供一种地下水库排水系统，包括蓄水容器、吸水管头、第一排水管、第二排水管、清淤管道和砂石仓；所述第一排水管的一端与所述吸水管头连接，其另一端与所述第二排水管连接；所述第二排水管与所述砂石仓连通，并在所述第二排水管上设置有排水泵；所述蓄水容器通过连通管道与所述第一排水管连接；所述清淤管道的一端与所述吸水管头并排设置，其另一端与所述砂石仓连通；在所述连通管道上设置有第一控制阀；在所述第一排水管上位于所述连通管道与所述第二排水管之间设置有第二控制阀；在所述清淤管道上设置有第三控制阀，在所述第二排水管上设置有第四控制阀。进一步地，还包括控制装置；所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀和所述排水泵分别与所述控制装置通信连接。进一步地，在所述砂石仓内设置有载石框，在所述砂石仓的上方设置有用于驱动所述载石框升降的升降机构，所述升降机构通过吊索与所述载石框连接。进一步地，在所述蓄水容器内沿着垂直方向设置有至少一条刻度尺或至少一条水位测量表。进一步地，在所述蓄水容器内设置有至少一个水位监测探头，所述水位监测探头与所述控制装置通信连接。进一步地，所述蓄水容器为透明的蓄水箱。进一步地，所述吸水管头包括管头主水管和三个分支管头，每个所述分支管头分别与所述管头主水管连接，所述管头主水管与所述第一排水管连接。进一步地，三个所述分支管头呈山字型布置在所述管头主水管上。进一步地，每个所述分支管头上都设置有一个防护过滤框，所述分支管头位于所述防护过滤框内。进一步地，所述清淤管道位于三个所述分支管头所在的区域内。进一步地，在所述砂石仓的仓壁上设置有长条形的第一接口部，所述第一接口部沿着垂直方向延伸；所述清淤管道与所述第一接口部滑动连接；在所述清淤管道上还设置有用于驱动所述清淤管道在所述第一接口部内上下滑动的驱动组件。进一步地，所述驱动组件包括两条垂直延伸的齿条、两个与所述齿条配合的齿轮和用于驱动所述齿轮转动的驱动电机；两条所述齿条固定安装在所述仓壁上，并分别位于所述第一接口部的两侧；所述驱动电机安装在支架上，所述清淤管道由所述支架支撑；两个所述齿轮分别位于所述清淤管道的两侧，且两个所述齿轮分别与所述驱动电机的输出端连接。进一步地，在所述仓壁上还设置有第二接口部，所述第二排水管的端部与所述第二接口部密封连接；在所述第二接口部上设置有过滤净化装置，所述过滤净化装置位于所述砂石仓内。进一步地，所述过滤净化装置包括过滤元件和净化元件，所述净化元件位于靠近所述第二排水管的一侧。本专利技术技术方案还提供一种采用前述任一技术方案所述的地下水库排水系统对地下水库进行排水的控制方法，包括如下步骤：观测地下水库中的水位步骤：开启第一控制阀，地下水库中的水经第一排水管、连通管道进入蓄水容器内，直至蓄水容器中的水位与地下水库中的水位达到平衡状态；地下水库排水步骤：开启第二控制阀和排水泵，地下水库中的水依次经第一排水管和第二排水管排出；砂石仓清淤步骤：开启第三控制阀、第四控制阀和排水泵，地下水库中的含有砂石的水进入砂石仓内，砂石在砂石仓内进行沉淀；将沉淀后的砂石移出砂石仓。进一步地，还包括反向清淤步骤：先开启第二控制阀和排水泵，并使排水泵反向转动，将吸水管头和/或清淤管道的入口处的淤积物冲散；然后再执行砂石仓清淤步骤。进一步地，在执行砂石仓清淤步骤时，还包括震荡去淤步骤：排水泵保持处于开启状态；交替开启第三控制阀与第二控制阀；其中，在第三控制阀开启时，第四控制阀也开启，在第三控制阀关闭时，第四控制阀也关闭。进一步地，在第二控制阀开启时，第一控制阀也开启。进一步地，在执行砂石仓清淤步骤时，还包括如下步骤：通过驱动组件带动清淤管道在第一接口部内上下滑动，调节清淤管道的喷水角度。采用上述技术方案，具有如下有益效果：通过设置蓄水容器，其与第一排水管连通，可以直观的观测地下水库中的水位。通过开启第二控制阀和排水泵，可以实现正常排水。通过开启第三控制阀、第四控制阀和排水泵，可以实现对地下水库的清淤。在清淤时，将第三控制阀、第四控制阀一起与第二控制阀交替开启，可以实现震荡清淤。在吸水管头或清淤管道被堵住时，可以开启第二控制阀、反向转动排水泵进行将淤积物吹散，起到清堵作用。综上所述，本专利技术提供的地下水库排水系统及其控制方法,可以直观地观测地下水库中的水位，并且可以实现多种工况作业，满足了不同的需求。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的地下水库排水系统的示意图；图2为砂石仓的剖视图；图3为在载石框和升降机构连接示意图；图4为在仓壁上设置有第一接口部的示意图；图5为在第一接口部处布置有用于驱动清淤管道移动的驱动组件的示意图；图6为驱动组件的结构示意图；图7为密封垫的示意图；图8为在蓄水容器设置有水位测量表和水位监测探头的示意图；图9为吸水管头的结构示意图；图10为过滤净化装置的剖视图。附图标记对照表：100-地下水库；101-水库坝体；1-蓄水容器；11-连通管道；12-第一控制阀；13-水位测量表；14-水位监测探头；2-吸水管头；21-管头主水管；22-分支管头；23-防护过滤框；3-第一排水管；31-第二控制阀；4-第二排水管；41-第四控制阀；5-清淤管道；51-第三控制阀；6-砂石仓；61-仓壁；62-载石框；63-第一接口部；64-第二接口部；65-过滤净化装置；651-过滤单元；652-净化单元；66-升降机构；67-吊索；7-排水泵；8-控制装置；9-驱动组件；91-齿条；92-齿轮；93-驱动电机；94-控制单元；95-支架；96-密封垫；97-配合孔。具体实施方式下面结合附图来进一步说明本专利技术的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。如图1所示，本专利技术一实施例提供的一种地下水库排水系统，包括蓄水容器1、吸水管头2、第一排水管3、第二排水管4、清淤管道5和砂石仓6。第一排水管3的一端与吸水管头2连接，其另一端与第二排水管4连接。第二排水管4还与砂石仓6连通，并在第二排水管4上设置有排水泵7。蓄水容器1通过连通管道11与第一排水管3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下水库排水系统，其特征在于，包括蓄水容器、吸水管头、第一排水管、第二排水管、清淤管道和砂石仓；所述第一排水管的一端与所述吸水管头连接，其另一端与所述第二排水管连接；所述第二排水管还与所述砂石仓连通，并在所述第二排水管上设置有排水泵；所述蓄水容器通过连通管道与所述第一排水管连接；所述清淤管道的一端与所述吸水管头并排设置，其另一端与所述砂石仓连通；在所述连通管道上设置有第一控制阀；在所述第一排水管上位于所述连通管道与所述第二排水管之间设置有第二控制阀；在所述清淤管道上设置有第三控制阀，在所述第二排水管上设置有第四控制阀。

【技术特征摘要】
1.一种地下水库排水系统，其特征在于，包括蓄水容器、吸水管头、第一排水管、第二排水管、清淤管道和砂石仓；所述第一排水管的一端与所述吸水管头连接，其另一端与所述第二排水管连接；所述第二排水管还与所述砂石仓连通，并在所述第二排水管上设置有排水泵；所述蓄水容器通过连通管道与所述第一排水管连接；所述清淤管道的一端与所述吸水管头并排设置，其另一端与所述砂石仓连通；在所述连通管道上设置有第一控制阀；在所述第一排水管上位于所述连通管道与所述第二排水管之间设置有第二控制阀；在所述清淤管道上设置有第三控制阀，在所述第二排水管上设置有第四控制阀。2.根据权利要求1所述的地下水库排水系统，其特征在于，还包括控制装置；所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀和所述排水泵分别与所述控制装置通信连接。3.根据权利要求1所述的地下水库排水系统，其特征在于，在所述砂石仓内设置有载石框，在所述砂石仓的上方设置有用于驱动所述载石框升降的升降机构，所述升降机构通过吊索与所述载石框连接。4.根据权利要求1所述的地下水库排水系统，其特征在于，在所述蓄水容器内沿着垂直方向设置有至少一条刻度尺或至少一条水位测量表。5.根据权利要求2所述的地下水库排水系统，其特征在于，在所述蓄水容器内设置有至少一个水位监测探头，所述水位监测探头与所述控制装置通信连接。6.根据权利要求1所述的地下水库排水系统，其特征在于，所述蓄水容器为透明的蓄水箱。7.根据权利要求1所述的地下水库排水系统，其特征在于，所述吸水管头包括管头主水管和三个分支管头，每个所述分支管头分别与所述管头主水管连接，所述管头主水管与所述第一排水管连接。8.根据权利要求7所述的地下水库排水系统，其特征在于，三个所述分支管头呈山字型布置在所述管头主水管上。9.根据权利要求7或8所述的地下水库排水系统，其特征在于，每个所述分支管头上都设置有一个防护过滤框，所述分支管头位于所述防护过滤框内。10.根据权利要求7所述的地下水库排水系统，其特征在于，所述清淤管道位于三个所述分支管头所在的区域内。11.根据权利要求1所述的地下水库排水系统，其特征在于，在所述砂石仓的仓壁上设置有长条形的第一接口部，所述第一接口部沿着垂直方向延伸；所述清淤管道与所述第一接口部滑动连接；在所述清淤管道上还设置有用...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾大钊，彭苏萍，方杰，李全生，曹志国，冯飞胜，吴宝杨，李鹏，张勇，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国矿业大学北京，北京低碳清洁能源研究所，神华神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11