一种用于矿山深井换能排水的装置及方法与流程

文档序号:21459393发布日期:2020-07-10 17:56阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于矿山深井换能排水的装置,包括换能泵的泵体(1),其特征在于:

泵体(1)内设有驱动室(2)和抽水室(3),驱动室(2)和抽水室(3)的腔体之间连接一根柱塞(4),柱塞(4)位于驱动室(2)的一端设有驱动塞(4a),驱动塞(4)将驱动室(2)分为左驱动室(2a)和右驱动室(2b),柱塞(4)位于抽水室(3)的一端设有抽水塞(4b),抽水塞(4b)将抽水室(3)分为左抽水室(3a)和右抽水室(3b);

驱动室(2)与一个连接于泵体(1)上的驱动阀(5)相连,驱动阀(5)上设有第一进水腔(6)和第一出水腔(7),第一进水腔(6)内设有一组进水阀芯(8),第一出水腔(7)内设有一组出水阀芯(9),位于进水阀芯(8)两侧的第一进水腔(6)上分别连有第一进水管(10)和第二进水管(11),第一进水管(10)与右驱动室(2b)相连,第二进水管(11)与左驱动室(2a)相连,位于出水阀芯(9)两侧的第一出水腔(7)上分别连有第一出水管(12)和第二出水管(13),第一出水管(12)与左驱动室(2a)相连,第二出水管(13)与右驱动室(2b)相连;

抽水室(3)与一个连接于泵体(1)上的抽水阀(14)相连,抽水阀(14)上设有第二进水腔(15)和第二出水腔(16),第二进水腔(15)通过第三进水管(17)和第四进水管(18)分别与左抽水室(2a)和右抽水室(2b)相连,第二出水腔(16)通过第三出水管(19)和第四出水管(20)分别与左抽水室(2a)和右抽水室(2b)相连;

泵体(1)的两端分别设有一个第一信号器(21)和一个第二信号器(22),所述第一信号器(21)与驱动塞(4a)相互配合,所述第二信号器(22)与抽水塞(4b)相互配合,第一信号器(21)和第二信号器(22)均与驱动阀(5)相连。

2.根据权利要求1所述的用于矿山深井换能排水的装置,其特征在于:

驱动塞(4a)的直径大于抽水塞(4b)的直径。

3.根据权利要求1或2所述的用于矿山深井换能排水的装置,其特征在于:

驱动塞(4a)与抽水塞(4b)的面积比为1.1~1.2。

4.一种使用如权利要求1所述的换能装置进行深井换能排水的方法,其特征在于,包括以下具体步骤:

步骤一:地表供水管网将生产用清洁水送至井底产生20~30mpa的高压,高压水进入换能装置的泵体(1)内换能;

步骤二:此时驱动阀(5)内的进水阀芯(8)处于左位,高压水通过第一进水管(10)进入右驱动室(2b)内;

步骤三:进入右驱动室(2b)内的高压水推动驱动塞(4a)向左运动,左驱动室(2a)内的水被挤压后经过第一出水管(12)送至井下的工作面用水点,此时出水阀芯(9)处于左位;

步骤四:驱动塞(4a)向左运动的同时,左抽水室(3a)被压缩,右抽水室(3b)通过抽水阀(14)经第三进水管(17)吸入水仓内的废水,吸入的废水通过第三出水管(19)送至排水管排到地表;

步骤五:当驱动塞(4a)运行接近泵体(1)左端时,驱动塞(4a)触碰到第一信号器(21),引起第一信号器21发出压力信号,并传输至驱动阀(5)右端,推动进水阀芯(8)和出水阀芯(9)换向,此时阀芯切换到右位;

步骤六:高压水改由第二进水管(11)流入左驱动室(2a),推动驱动塞(4a)向右运动,右驱动室(2b)内的水被挤压后经过第二出水管(13)送到井下的工作面用水点;

步骤七:驱动塞(4a)向右运动的同时,右抽水室(3b)被压缩,左抽水室(3a)通过抽水阀(14)经第四进水管(18)吸入水仓内的废水,吸入的废水再通过第四出水管(20)送至排水管排至地表;

步骤八:当抽水塞(4b)运行到泵体(1)右端时,抽水塞(4b)触发第二信号器(22)发出压力信号,进水阀芯(8)和出水阀芯(9)再换向,如此反复循环工作。


技术总结
本发明公开了一种用于矿山深井换能排水的方法,包括在井底设置换能装置,地表供水管网通过管道将生产用清洁水送至井底产生20~30MPa的高压,高压水进入换能装置的泵体内换能,换能后的清洁水送往井下工作面用水点,同时势能转换后的能量将井下的废水通过泵体压送至排水管排至地表上,以此反复循环。本发明的优点是降低了排水能耗和生产成本,充分回收利用能源,提高了排水的效率和稳定性。

技术研发人员:朱德春
受保护的技术使用者:安徽金安矿业有限公司;南京钢铁股份有限公司
技术研发日:2020.03.09
技术公布日:2020.07.10
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