[發明專利]一種工作面礦井水除固裝置及除固工藝

有效

• 申請號: 202010103408.7
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111233201B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 劉培坤;王輝;張悅刊;楊興華;姜蘭越
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F9/12;C02F103/10
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發明公開了一種工作面礦井水除固裝置及除固工藝，涉及礦井水預處理技術領域。其從源頭上解決了井下淤積的技術問題。其包括依次連接的真空吸污裝置、氣液固三相分離裝置及旋流澄清裝置；真空吸污裝置包括至少一組儲污罐和文丘里噴射器，文丘里噴射器連接在儲污罐的上方；氣液固三相分離裝置包括氣體分離平底旋流器和固液分離旋流器；旋流澄清裝置包括錐盤旋流澄清器。本發明通過在綜采工作面，采用真空吸污來抽取礦井水從而避免使用清淤泵抽取礦井水造成的葉輪磨損較快的情況，通過氣液固三相分離裝置實現固液基本分離，通過旋流澄清裝置使微細顆粒的進一步脫除，真正實現清水入倉。本發明裝置適用于井下綜采工作面的惡劣環境。

技術領域

本發明涉及礦井水預處理技術領域，具體涉及一種井下綜采工作面的礦井水的除固裝置及除固工藝。

背景技術

井下綜采工作面進行煤炭開采時會產生大量的采區礦井水，其會夾帶末煤和細砂等固粒一起從工作面流經回采、運輸巷道，并通過流水巷中的水溝集中流向沉淀池和井下水倉。由于礦井水中含有大量粗細不均的煤泥顆粒，其中的大顆粒粒煤隨礦井水流動過程中，容易停留在水溝內，導致巷道水溝的清理負擔加重，甚至會出現煤泥淤堵巷道水溝和軌道的事故；而其中的細顆粒煤泥隨礦井水流進沉淀池和水倉內，進入水倉的煤泥經過一段時間會大量沉淀，需要及時清理，否則會嚴重占據水倉的固有容積，造成水倉蓄水能力不足，導致礦井不能正常開采。

目前，主要是依靠人工清挖與清淤泵抽取對井下沉淀池、水倉和水溝內的淤堵進行清理，前者存在機械化水平低，人工挖掘所需施工人員多，危險系數較高，勞動強度大，清挖效率低等情況；后者存在采用清淤泵對其進行抽排時容易吸入淤積的大顆粒煤泥，加劇了輸送管道以及泵的葉輪、蝸殼等部件磨損等問題，而且當前的清理方式的突出問題是只是實現了短暫的“治標不治本”清淤疏通功能，并沒有從源頭上根本解決井下淤積的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：

通過采用一種新的除固裝置及除固工藝，將礦井水中夾帶分離末煤和細砂等的固體顆粒進行脫除，使固含量極低的澄清礦井水排入水溝并流向沉淀池和井下水倉，從根本上解決井下淤積的問題，實現真正的“清水入倉”。

本發明的任務之一在于提供一種工作面礦井水除固裝置，其采用了以下技術方案：

一種工作面礦井水除固裝置，其包括依次連接的真空吸污裝置、氣液固三相分離裝置及旋流澄清裝置；

所述的真空吸污裝置包括至少一組儲污罐和文丘里噴射器，所述的文丘里噴射器連接在所述的儲污罐的上方，所述的文丘里噴射器上設置有氣源入口、進氣口和排氣口；所述的儲污罐包括儲污罐本體，在所述的儲污罐本體上設置有吸污管、排污管、輸氣管及抽氣管；

所述的氣液固三相分離裝置包括采用串聯連接的氣體分離平底旋流器和固液分離旋流器，所述的氣體分離平底旋流器包括氣體分離平底旋流器主體，在所述的氣體分離平底旋流器主體的頂部設置有第一溢流口，在其側上部設置有第一進料口及與所述的氣體分離平底旋流器主體底面相切的第一排料口；

所述的固液分離旋流器包括固液分離旋流器主體，所述的固液分離旋流器主體的頂部設置有第二溢流口，其側部設置有第二進料口，其底部設置有第二排料口；所述的旋流澄清裝置包括錐盤旋流澄清器，主要包括錐盤旋流澄清器主體、漿料入口、凈水口及沉物口；

所述的儲污罐通過所述的排污管與所述的氣體分離平底旋流器的第一進料口連接，所述的氣體分離平底旋流器的第一排料口與所述的固液分離旋流器的第二進料口連接，通過所述的固液分離旋流器內部進行濃縮得到的含有微細顆粒的礦井水經所述的第二溢流口流出，經所述的漿料入口進入所述的旋流澄清裝置進一步處理。

上述技術方案直接帶來的有益技術效果為：