采煤工作面涌水直接处理方法及设备的制作方法
【专利摘要】本发明采煤工作面涌水直接处理方法及设备，适用于煤矿采煤工作面涌水的直接净化处理。通过初级筛分、缓冲、离心沉降、压滤脱水、干煤泥装车、洁净水流回中央水仓等工序，采用初级缓冲罐、泥浆输送泵、卧式螺旋沉降过滤离心机、中间缓冲罐、压滤入料泵和煤泥脱水压滤机通过管路连接组成的机组，实现工作面涌水的直接处理，连续高效，大大减少了中央水仓煤泥的淤积，保证水仓的正常蓄水，减少中央水仓的清理次数，降低了中央水仓的清挖难度。
【专利说明】采煤工作面涌水直接处理方法及设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及采煤工作面涌水直接处理方法及设备，适用于煤矿采煤工作面涌水的直接净化处理，属煤矿涌水治理【技术领域】。
【背景技术】
[0002]采煤工作面裂隙渗水、煤层间含水以及工作面降尘、采煤设备冷却水等在采煤过程中大量汇集，裹挟着工作面煤粒和泥沙，形成工作面涌水。目前主要依靠采区水仓(沉淀池)沉淀涌水煤泥，而采区水仓容量小、清挖不及时就会淤积，造成含大颗粒煤泥水大量涌入中央水仓,造成中央水仓煤泥迅速淤积,加重了中央水仓清挖工作量。同时,采区水仓建造数量多，施工周期长，清理困难，影响控制水患安全。采区水仓煤泥沉淀效果不确定，造成中央水仓蓄水要求难以控制。
[0003]对工作面涌水，最好的办法就是在工作面直接处理涌水，将涌水中裹挟的煤泥、沙粒直接分离，排出相对洁净水，进入中央水仓。
【发明内容】
[0004]针对以上技术的不足之处，本发明提供了一种采煤工作面涌水直接处理的方法及设备。
[0005]本发明采煤工作面涌水直接处理方法，将工作面涌水直接送入初级缓冲罐进行初级筛分，排出大块干物料，筛下的煤泥水混合物在初级缓冲罐内囤积，以调节工作面涌水和系统处理速度不一致造成的波动，然后启动泥浆输送泵将初级缓冲罐内的煤泥水混合物送入卧式螺旋沉降过滤离心机，煤泥水混合物在离心力作用下再次进行沉降分离，部分较粗的煤泥从干煤泥出口排出，部分相对洁净的水从排水口排出，其余的细煤泥水混合物从过滤网排出并进入中间缓冲罐，接着启动压滤入料泵将中间缓冲罐内的细煤泥水混合物送入煤泥脱水压滤机进行最后的固液分离处理，整个过程中排出的清水可直接流入中央水仓，干煤泥直接装入矿车或由皮带输送机运走。
[0006]用于本发明采煤工作面涌水直接处理方法的设备，采用初级缓冲罐、泥浆输送泵、卧式螺旋沉降过滤离心机、中间缓冲罐、压滤入料泵和煤泥脱水压滤机通过管路连接组合在一起，初级缓冲罐内部设有筛分网，一侧设有工作面涌水进口，另一侧设有大块物料出口，底部设有煤泥水出口，泥浆输送泵进料管连接初级缓冲罐底部的煤泥水出口，出料管路连接卧式螺旋沉降过滤离心机的进料管；卧式螺旋沉降过滤离心机包括差速器和转鼓，转鼓内套装有同心的卸料螺旋，两者高速同向旋转的同时，又具有一定的转速差，该转速差由传动系统及差速器产生，转鼓小端端部设有干物料出口，干物料出口内侧是过滤网，转鼓大端是排水口，煤泥水混合物由进料管进入卸料螺旋内腔，经加速后进入转鼓内，在离心力作用下，煤泥颗粒沉降到转鼓内壁，形成沉渣环层，并被卸料螺旋不断推送到转鼓小端，物料经小端进行压缩，提高浓度，然后推入过滤区间，颗粒较大的煤泥被推至干物料出口由矿车运走，澄清的液体不断从转鼓大端的排水口排出并流入中央水仓，细煤泥水混合物则通过过滤网排出，并进入设置在卧式螺旋沉降过滤离心机下面的中间缓冲罐，然后通过压滤入料泵进入煤泥脱水压滤机进行最后的固液分离处理，煤泥脱水压滤机设有两个工作区，工作区一和工作区二，工作区下面设有卸料皮带机，两侧均设有排水槽，通过三通阀控制细煤泥水进入工作区一或工作区二，两工作区交替工作可实现脱水工作连续进行。
[0007]本发明采煤工作面涌水直接处理方法及设备，通过初级筛分、缓冲、离心沉降、压滤脱水、干煤泥装车、洁净水流回中央水仓等工序，配合完成各工序的设备，实现工作面涌水的直接处理，连续高效，大大减少了中央水仓煤泥的淤积，保证水仓的正常蓄水，减少中央水仓的清理次数，降低了中央水仓的清挖难度。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0009]附图是本发明采煤工作面涌水直接处理设备的结构示意图。
[0010]图中:1、初级缓冲罐，1-1、工作面涌水进口，1-2、煤泥水出口，1-3、筛分网，1-4、大块物料出口，2、泥浆输送泵，3、卧式螺旋沉降过滤离心机，3-1、进料管，3-2、排水口，3-3、卸料螺旋，3-4、过滤网，3-5、干煤泥出口，3-6、转鼓，3-7、差速器，4、中间缓冲罐，5、压滤入料泵，6、煤泥脱水压滤机，6-1、三通阀，6-2、工作区一，6-3、卸料皮带机，6-4、工作区二，6-5、排水槽。
【具体实施方式】
[0011]本发明采煤工作面涌水直接处理方法的步骤如下:
步骤一:将工作面涌水直接送入初级缓冲罐I中进行初级筛分，排出大块干物料，筛下的煤泥水混合物在初级缓冲罐内囤积，以调节工作面涌水和系统处理速度不一致造成的波动，等待泵送；
步骤二:启动泥浆输送泵2将初级缓冲罐内的煤泥水混合物送入卧式螺旋沉降过滤离心机3 ；
步骤三:煤泥水混合物在离心力作用下再次进行沉降分离，部分较粗的煤泥从干煤泥出口 3-5排出并装矿车运走，部分相对洁净的水从排水口 3-2排出并流入中央水仓，其余的细煤泥水混合物从过滤网3-4排出并进入中间缓冲罐4 ；
步骤四:启动压滤入料泵5将中间缓冲罐内的细煤泥水混合物送入煤泥脱水压滤机
6 ；
步骤五:煤泥脱水压滤机6开始工作，进入煤泥脱水压滤机的细煤泥水混合物在高压下固液分离，分离水由排水槽6-5流出并流入中央水仓，脱水后的干煤泥则自动卸至压滤机下面的卸料皮带机6-3上，由卸料皮带机装矿车或装主皮带机运走。
[0012]完成上述采煤工作面涌水直接处理方法的设备:采用初级缓冲罐1、泥浆输送泵
2、卧式螺旋沉降过滤离心机3、中间缓冲罐4、压滤入料泵5和煤泥脱水压滤机6通过管路连接组合在一起，初级缓冲罐I内部设有筛分网1-3，一侧设有工作面涌水进口 1-1，另一侧设有大块物料出口 1-4，底部设有煤泥水出口 1-2，泥浆输送泵2进料管连接缓初级冲罐底部的煤泥水出口 1-2，出料管路连接卧式螺旋沉降过滤离心机3的进料管3-1 ;卧式螺旋沉降过滤离心机包括差速器3-7和转鼓3-6，转鼓3-6内套装有同心的卸料螺旋3-3，两者高速同向旋转的同时，又具有一定的转速差，该转速差由传动系统及差速器3-7产生，转鼓3-6小端端部设有干物料出口 3-5，干物料出口内侧是过滤网3-4，转鼓大端是排水口 3-2，煤泥水混合物由进料管3-1进入卸料螺旋3-3内腔，经加速后进入转鼓3-6内，在离心力作用下，煤泥颗粒沉降到转鼓3-6内壁，形成沉渣环层，并被卸料螺旋3-3不断推送到转鼓3-6小端，物料经转鼓3-6小端进行压缩，提高浓度，然后推入过滤区间，颗粒较大的煤泥被推至干物料出口由矿车运走，澄清的液体不断从转鼓3-6大端的排水口 3-2排出并流入中央水仓，细煤泥水混合物则通过过滤网3-4排出，并进入设置在卧式螺旋沉降过滤离心机下面的中间缓冲罐4，然后通过压滤入料泵5进入煤泥脱水压滤机6中进行最后的固液分离处理，煤泥脱水压滤机6设有两个工作区，工作区一 6-2和工作区二 6-4，工作区下面设有卸料皮带机6-3，两侧均设有排水槽6-5，通过三通阀6-1控制细煤泥水进入工作区一或工作区二，两工作区交替工作可实现脱水工作连续进行。
【权利要求】
1.采煤工作面涌水直接处理的方法，其特征在于:采用初级缓冲罐(I)将工作面涌水进行初级筛分，排出大块干物料，筛下的煤泥水混合物在初级缓冲罐内囤积，然后启动泥浆输送泵(2 )将初级缓冲罐(I)内的煤泥水混合物送入卧式螺旋沉降过滤离心机(3 )，煤泥水混合物在离心力作用下进行沉降分离，部分较粗的煤泥从干煤泥出口(3-5)排出，部分相对洁净的水从排水口(3-2)排出，其余的细煤泥水混合物从过滤网(3-4)排出并进入中间缓冲罐(4)，接着启动压滤入料泵(5)将中间缓冲罐(4)内的细煤泥水混合物送入煤泥脱水压滤机(6 )进行最后的固液分离处理，整个过程中排出的清水可直接流入中央水仓，干煤泥直接装入矿车或由皮带输送机运走。
2.根据权利要求1所述的采煤工作面涌水直接处理方法的设备，其特征在于:它由初级缓冲罐(I)、泥浆输送泵(2)、卧式螺旋沉降过滤离心机(3)、中间缓冲罐(4)、压滤入料泵(5)和煤泥脱水压滤机(6)构成，初级缓冲罐(I)内部设有筛分网(1-3)，一侧设有工作面涌水进口( 1-1)，另一侧设有大块物料出口( 1-4)，底部设有煤泥水出口( 1-2)，泥浆输送泵(2)的进料管连接初级缓冲罐(I)底部的煤泥水出口(1-2)，出料管路连接卧式螺旋沉降过滤离心机(3)的进料管(3-1)，卧式螺旋沉降过滤离心机(3)包括差速器(3-7)和转鼓(3-6)，转鼓(3-6)内套装有同心的卸料螺旋(3-3)，转鼓(3-6)小端端部设有干物料出口(3-5),干物料出口(3-5)内侧是过滤网(3-4)，转鼓(3-6)大端是排水口(3_2)，卸料螺旋(3-3)内腔设有进料管(3-1)，中间缓冲罐(4)设置在卧式螺旋沉降过滤离心机(3)下面，中间缓冲罐(4)下出口与煤泥脱水压滤机(6)连接的管路上设有压滤入料泵(5)，煤泥脱水压滤机(6 )工作区下面设有卸料皮带机(6-3 )，两侧均设有排水槽(6-5 )。
3.根据权利要求2所述的采煤工作面涌水直接处理设备，其特征在于:所述的煤泥脱水压滤机(6)设有两个工作区，工作区一(6-2)和工作区二(6-4)，通过三通阀(6-1)控制细煤泥水混合物进入工作区一(6-2)或工作区二(6-4)，两工作区交替工作可实现脱水工作连续进行。
【文档编号】B01D36/04GK104208946SQ201310398190
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】史万明, 张芦岩, 万国华 申请人:徐州天科机械制造有限公司