一种增加矿井水仓容量的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种增加矿井水仓容量的系统及方法，包括矿井水仓，所述矿井水仓设有主水仓一和副水仓一，所述主水仓一和副水仓一分别与配水巷通过管道连通；所述主水仓一和副水仓一的进水沟和出水管道分别设有电控阀门，电控阀门分别与电控装置电性连接；所述主水仓一底部连接有污泥泵一，所述污泥泵一通过排泥管道与副水仓一连接，所述副水仓一底部连接有污泥泵二，所述污泥泵二通过排泥管道与主水仓一连接；所述主水仓一或副水仓一内设置有清仓设备。本发明专利技术提高了水仓空仓容量，水仓抗突水能力强大，保障了矿井生产安全。

A System and Method for Increasing the Capacity of Mine Sump

The invention discloses a system and method for increasing the capacity of a mine sump, including a mine sump, which is provided with a main sump and a secondary sump. The main sump and a secondary sump are respectively connected with the water distribution lane through pipelines; the main sump and a secondary sump are respectively provided with an electric control valve, and the electric control valve is electrically connected with the electric control device. The bottom of the main sump is connected with a sludge pump, the sludge pump is connected with the secondary sump through a sludge discharge pipeline, the bottom of the secondary sump is connected with a sludge pump 2, the sludge pump 2 is connected with the main sump through a sludge discharge pipeline, and the main sump 1 or the secondary sump 1 is provided with a silo cleaning device. The invention improves the empty storage capacity of the sump, has strong water inrush resistance ability of the sump, and ensures the safety of mine production.

【技术实现步骤摘要】
一种增加矿井水仓容量的系统及方法
本专利技术属于矿山开采
，具体涉及一种增加矿井水仓容量的系统及方法。
技术介绍
在矿山开采的过程中，矿井水仓作为矿井涌水和生产用水的暂时存放地，对矿井防止突水具有非常重要的意义，因此煤炭安全生产规范要求水仓的空仓容量必须保持50%以上。在现有技术条件下，水仓的工作方式是一用一备，水仓的空仓容量只能勉强符合规范要求。如图11所示，目前矿井水仓排水系统包括：主水仓5和副水仓6，所述主水仓5的进水沟设有闸板一1，出水管道设有排水阀门一3，所述副水仓6的进水沟设有闸板二2，出水管道设有排水阀门二4，所述矿井生产中产生的矿井水向主水仓5、副水仓6同时进行排水。当主、副水仓运行一段时间以后，其中一个水仓被煤泥淤积堆满，这是需要关闭该水仓进水沟的闸板，同时关闭该水仓的排水阀门，使该水仓停止进水，而另一个水仓则正常工作。在该水仓停止进水后，需要人工使用铁锹或装载机械进入水仓对该水仓内的煤泥进行清理，清理工作完成以后将该水仓进水沟闸板打开，同时打开该水仓的排水阀门，使该水仓可以进行正常进水作业；上述主、副水仓轮流进行进水、清理工作。现有水仓的运行方式存在的缺点：1）目前水仓的空仓容量只能勉强保持50%左右，不能充分利用水仓的有效容积，安全隐患多；2）水仓清挖需要停止水仓进水；3）清挖周期长，每年需要定期清理水仓1-2次，在现有技术条件下，水仓采用人工清理，每次水仓清理需要耗时1-3个月；4）清理频繁，水仓清理的频率取决于水仓进水中悬浮物含量，当进水悬浮物含量较小的时候，根据煤炭安全生产规范在每年的雨季前需要对主、副水仓进行一次清理；当进水悬浮物含量较大的时候，根据煤炭安全生产规范中水仓空仓的容量规定，每年需要对主、副水仓进行两至三次清理；5）运行费用高，由于水仓空仓容量小，矿井水中的悬浮物不能充分沉淀，所以排水中悬浮物含量较高，导致：①主泵及排水管路磨损严重，维修费用高；②排水比重大，主泵能耗较高；③污水处理站药剂投入费用高，且影响污水处理的安全运行和水质的达标。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种增加矿井水仓容量的系统及方法，可以提高水仓的空仓容量，使水仓的空仓容量等于水仓的有效容量，高于国家标准，增加了矿山预防突水的能力。本专利技术采用的技术方案是：一种增加矿井水仓容量的系统，包括矿井水仓，所述矿井水仓设有主水仓一和副水仓一，所述主水仓一和副水仓一分别与配水巷通过管道连通；所述主水仓一的进水沟设有进水阀门一，所述主水仓一的出水管道设有出水阀门一，所述副水仓一的进水沟设有进水阀门二，所述副水仓一的出水管道设有出水阀门二，所述进水阀门一、出水阀门一、进水阀门二与出水阀门二分别与电控装置电性连接；所述主水仓一底部连接有污泥泵一，所述污泥泵一通过排泥管道与副水仓一连接，所述副水仓一底部连接有污泥泵二，所述污泥泵二通过排泥管道与主水仓一连接；所述主水仓一或副水仓一内设置有清仓设备；所述设置有清仓设备的主水仓一或副水仓一的仓体结构包括依次设置的通道、排泥硐室、存水硐室；所述通道设在水仓入口处；所述通道阶梯处设有排泥硐室，所述排泥硐室连通存水硐室；所述排泥硐室底部设有集泥池；所述另一未设置有清仓设备的主水仓一或副水仓一的结构包括依次连通设置的通道一、斜巷和存水硐室一。进一步的，所述清仓设备由粗滤系统、污泥脱水系统、排泥系统、刮泥系统和控制系统组成；所述通道内设有粗滤系统和污泥脱水系统；所述排泥硐室内设有排泥系统；所述存水硐室内设有刮泥系统；所述粗滤系统、污泥脱水系统、排泥系统、刮泥系统分别连接控制系统，由控制系统控制实现机械化清淤。所述控制系统以及由控制系统控制的设备均采用ExdI的安全标准。进一步的，所述粗滤系统位于通道入口处，包括依次设置的格栅机、搅拌机一、提砂机和砂水分离器；所述格栅机设置在格栅井内；所述搅拌机一、提砂机设置在沉砂池内，所述搅拌机搅拌机一固定在沉砂池内横梁上，所述提砂机的出口与所述砂水分离器入口对应设置；所述格栅机出口处设有杂物收集装置一，所述砂水分离器出口处设有杂物收集装置二。进一步的，所述污泥脱水系统设置在通道内靠近排泥硐室一侧；所述污泥脱水系统包括依次设置的筛分机、搅拌机二、喂料泵和污泥脱水机，所述筛分机的出口处与搅拌机二的入口处连接，所述搅拌机二的出口处与所述喂料泵的入口处连接，所述喂料泵的出口处与所述污泥脱水机的入口处连接；所述搅拌机二设置在中继槽内；所述筛分机处设置有杂物收集装置三，所述污泥脱水机出口处设置有杂物收集装置四。进一步的，所述排泥系统包括搅拌机三和污泥泵；所述搅拌机三包括驱动装置、搅拌轴和搅拌叶，所述驱动装置连接搅拌轴，所述搅拌轴上固定设置有搅拌叶；所述搅拌机三的搅拌轴为中空结构，中空结构内安装有可上下活动的污泥泵；所述污泥泵连通有排污管，用于将污泥排出集泥池；所述排泥硐室中部固定有横梁，搅拌机三固定在横梁上；所述排泥硐室顶部固定有挂钩，所述挂钩上连接有驱动污泥泵上下活动的起吊装置，所述起吊装置另一端延伸至搅拌轴内底部与污泥泵连接。所述起吊装置一般包括吊链和吊绳，吊链一端连接吊钩，另一端连接有吊绳，所述吊绳另一端延伸至搅拌轴内底部与污泥泵连接。进一步的，所述刮泥系统包括车体、驱动机构、供电装置、提耙机构、刮板、承重锚杆、止推锚杆、道轨和行走轮；所述车体的两侧面分别设置有多个行走轮，行走轮架设在道轨上，可沿道轨移动；所述道轨设置在由承重锚杆和止推锚杆组成的悬挂支撑座上；所述承重锚杆固定在存水硐室的顶板上，止推锚杆垂直于承重锚杆安装在存水硐室侧壁上；所述车体上固定设有驱动机构、供电装置和提耙机构；所述驱动机构包括电机和减速机；所述驱动机构通过传动轴与行走轮传动连接，驱动行走轮在道轨上方进行行走运动；所述提耙机构包括油缸、拉绳和耙架；所述耙架下方固定有刮板，所述油缸通过控制拉绳长度使耙架移动，进一步带动刮板移动提耙机构可控制刮板上下移动；所述供电装置分别与驱动机构的电机和提耙机构的油缸相连，向驱动机构和提耙机构提供动力。进一步的，所述行走轮包括轮缘、轮毂和锥形踏面，采用单轮缘和锥形踏面结构的行走轮适用于曲线结构的存水硐室；所述行走轮的直径由轮外侧向轮内侧逐渐增大，形成锥形踏面。进一步的，所述行走轮包括轮缘、轮毂和圆柱形踏面，采用双轮缘和圆柱形踏面结构的行走轮适用于直线结构的存水硐室；所述行走轮内外侧的直径相等，形成圆柱形踏面。进一步的，所述道轨在转弯处的铺设采用外轨高度加高、内轨轨距加宽的方法；所述外轨高度加高是在道轨外轨原直线段高度的基础上加高一定的量△h，使外轨的高度大于内轨的高度；所述内轨轨距加宽是将道轨的内轨在原直线段轨距的基础上向向心侧移动一定的量e，使轨距增大。一种增加矿井水仓容量的系统的使用方法，包括如下步骤：主水仓一和副水仓一在正常运行的情况下，矿井水的工作流程为：若清仓设备设于副水仓一内，矿井生产中产生的矿井水在进入水仓前，关闭进水阀门一，接通出水阀门一、进水阀门二、出水阀门二，矿井水流入副水仓一，矿井水在副水仓一内进行沉淀和澄清后，通过出水阀门一、配水巷、出水阀门二溢流入主水仓一，当水仓液位到达排水液位的时候，启动外接排水泵排水；沉淀于副水仓一底部的煤泥被安装于副水仓一内的清仓设备排出；若清仓设备设于主水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增加矿井水仓容量的系统，包括矿井水仓，其特征在于，所述矿井水仓设有主水仓一（7）和副水仓一（8），所述主水仓一（7）和副水仓一（8）分别与配水巷通过管道连通；所述主水仓一（7）的进水沟设有进水阀门一（9），所述主水仓一（7）的出水管道设有出水阀门一（11），所述副水仓一（8）的进水沟设有进水阀门二（10），所述副水仓一（8）的出水管道设有出水阀门二（12），所述进水阀门一（9）、出水阀门一（11）、进水阀门二（10）与出水阀门二（12）分别与电控装置（13）电性连接；所述主水仓一（7）底部连接有污泥泵一（15），所述污泥泵一（15）通过排泥管道与副水仓一（8）连接，所述副水仓一（8）底部连接有污泥泵二（14），所述污泥泵二（14）通过排泥管道与主水仓一（7）连接；所述主水仓（7）一或副水仓（8）一内设置有清仓设备；所述设置有清仓设备的主水仓一（7）或副水仓一（8）的仓体结构包括依次设置的通道（001）、排泥硐室（002）、存水硐室（003）；所述通道（001）设在水仓入口处；所述通道（001）阶梯处设有排泥硐室（002），所述排泥硐室（002）连通存水硐室（003）；所述排泥硐室（002）底部设有集泥池（0021）；所述另一未设置有清仓设备的主水仓一（7）或副水仓一（8）的结构包括依次连通设置的通道一（004）、斜巷（005）和存水硐室一（006）。...

【技术特征摘要】
1.一种增加矿井水仓容量的系统，包括矿井水仓，其特征在于，所述矿井水仓设有主水仓一（7）和副水仓一（8），所述主水仓一（7）和副水仓一（8）分别与配水巷通过管道连通；所述主水仓一（7）的进水沟设有进水阀门一（9），所述主水仓一（7）的出水管道设有出水阀门一（11），所述副水仓一（8）的进水沟设有进水阀门二（10），所述副水仓一（8）的出水管道设有出水阀门二（12），所述进水阀门一（9）、出水阀门一（11）、进水阀门二（10）与出水阀门二（12）分别与电控装置（13）电性连接；所述主水仓一（7）底部连接有污泥泵一（15），所述污泥泵一（15）通过排泥管道与副水仓一（8）连接，所述副水仓一（8）底部连接有污泥泵二（14），所述污泥泵二（14）通过排泥管道与主水仓一（7）连接；所述主水仓（7）一或副水仓（8）一内设置有清仓设备；所述设置有清仓设备的主水仓一（7）或副水仓一（8）的仓体结构包括依次设置的通道（001）、排泥硐室（002）、存水硐室（003）；所述通道（001）设在水仓入口处；所述通道（001）阶梯处设有排泥硐室（002），所述排泥硐室（002）连通存水硐室（003）；所述排泥硐室（002）底部设有集泥池（0021）；所述另一未设置有清仓设备的主水仓一（7）或副水仓一（8）的结构包括依次连通设置的通道一（004）、斜巷（005）和存水硐室一（006）。2.根据权利要求1所述的一种增加矿井水仓容量的系统，其特征在于，所述清仓设备由粗滤系统（16）、污泥脱水系统（17）、排泥系统（18）、刮泥系统（19）和控制系统组成；所述通道（001）内设有粗滤系统（16）和污泥脱水系统（17）；所述排泥硐室（002）内设有排泥系统（18）；所述存水硐室（003）内设有刮泥系统（19）；所述粗滤系统（16）、污泥脱水系统（17）、排泥系统（18）、刮泥系统（19）分别连接控制系统，由控制系统控制实现机械化清淤。3.根据权利要求2所述的一种增加矿井水仓容量的系统，其特征在于，所述粗滤系统（16）位于通道（001）入口处，包括依次设置的格栅机（1601）、搅拌机一（1603）、提砂机（1604）和砂水分离器（1605）；所述格栅机（1601）设置在格栅井（1608）内；所述搅拌机一（1603）、提砂机（1604）设置在沉砂池（1607）内，所述搅拌机搅拌机一（1603）固定在沉砂池（1607）内横梁（1609）上，所述提砂机（1604）的出口与所述砂水分离器（1605）入口对应设置；所述格栅机（1601）出口处设有杂物收集装置一（1602），所述砂水分离器（1605）出口处设有杂物收集装置二（1606）。4.根据权利要求2所述的一种增加矿井水仓容量的系统，其特征在于，所述污泥脱水系统（17）设置在通道（001）内靠近排泥硐室（002）一侧；所述污泥脱水系统（17）包括依次设置的筛分机（1701）、搅拌机二（1702）、喂料泵（1703）和污泥脱水机（1704），所述筛分机（1701）的出口处与搅拌机二（1702）的入口处连接，所述搅拌机二（1702）的出口处与所述喂料泵（1703）的入口处连接，所述喂料泵（1703）的出口处与所述污泥脱水机（1704）的入口处连接；所述搅拌机二（1702）设置在中继槽（1707）内；所述筛分机（1701）处设置有杂物收集装置三（1705），所述污泥脱水机（1704）出口处设置有杂物收集装置四（1706）。5.根据权利要求2所述的一种增加矿井水仓容量的系统，其特征在于，所述排泥系统（18）包括搅拌机三（1801）和污泥泵（1802）；所述搅拌机三（1801）包括驱动装置（18011）、搅拌轴（18012）和搅拌叶（18013），所述驱动装置（18011）连接搅拌轴（18012），所述搅拌轴（18012）上固定设置有搅拌叶（18013）；所述搅拌机三（1801）的搅拌轴（18012）为中空结构，中空结构内安装有可上下活动的污泥泵（1802）；所述污泥泵（1802）连通有排污管，用于将污泥排出集泥池（0021）；所述排泥硐室（002）中部固定有横梁（1803），搅拌机三（1801）固定在横梁（1803）上；所述排泥硐室（002）顶部固定有挂钩（1804），所述挂钩（1804）上连接有驱动污泥泵（1802）上下活动的起吊装置（1805），所述起吊装置（1805）另一端延伸至搅拌轴（18012）内底部与污泥泵（1802）连接。6.根据权利要求2所述的一种增加矿井水仓容量的系统，其特征在于，所述刮泥系统（19）包括车体（1901）、驱动机构（1906）、供电装置（1907）、提耙机构（1908）、刮板（1902）、承重锚杆（1904）、止推锚杆（1905）、道轨（1903）和行走轮（1909）；所述车体（1901）的两侧面分别设置有多个行走轮（1909），行走轮（1909）架设在道轨（1903）上，可沿道轨（1903）移动；所述道轨（1903）设置在由承重锚杆（1904）和止推锚杆（1905）组成的悬挂支撑座上；所述承重锚杆（1904）固定在存水硐室（003）的顶板上，止推锚杆（1905）垂直于承重锚杆（1904）安装在存水硐室（003）侧壁上；所述车体（1901）上固定设有驱动机构（190...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇，冯庆只，
申请(专利权)人：山西拓普沃特工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14