[发明专利]一种煤矿采空区水利用的多模块耦合处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种煤矿采空区水利用的多模块耦合处理系统及方法，包括进水模块、过滤消毒模块、吸附出水模块和水质在线检测模块，所述进水模块包括吸水端和污水泵，所述污水泵通过吸水管路连接吸水端；所述过滤消毒模块包括转子流量计、多级筛滤器和加药器，所述加药器设置在多级筛滤器的出口；所述吸附出水模块包括多层吸附柱和储水箱，所述多级筛滤器的一路通道连接至水质在线检测模块，一路通道连接至储水箱，一路通道连接至多层吸附柱的进水口；所述多层吸附柱的一路出口连接至多层吸附柱的进水口，一路出口连接至储水箱，一路出口连接至水质在线检测模块。本系统可就地组装和拆卸，处理完毕后，可将储水箱运转至作业车辆上直接使用。

技术领域

本发明涉及一种煤矿水资源的利用技术，尤其涉及的是一种煤矿采空区水利用的多模块耦合处理系统及方法。

背景技术

众所周知，煤炭是世界上储量最多、分布最广的化石资源。我国是世界上的产煤大国，煤炭在我国经济社会发展中占有极重要的地位。随着煤炭工业发展对煤炭资源需求量日益增加，煤炭资源开发规模也随之不断扩大，其主要围绕着煤炭生产、煤炭贮运、加工转换等环节进行产品作业。

伴随着供给侧结构性改革的持续深入推进，在我国能源结构调整优化过程中，短期内煤炭在现有的能源供给体系中仍然扮演着不可替代的重要角色。近些年来，大规模地煤炭资源开采造成地面以下煤层形成空洞或空腔，地表水体和地下水可通过导水裂隙、地面断层、塌陷区等各种通道涌入矿井，当矿井涌水超过正常排水能力时，容易在煤矿采空区形成一定范围的积水，造成煤矿水灾事故频繁发生。

然而，一些煤炭资源型城市水资源相对匮乏，再加上煤炭资源的高强度开发,地下水遭到严重破坏，水资源供需矛盾突出、水生态环境脆弱、水安全威胁较大，同时城市绿地灌溉、城市景观和洒浇道路等市政用水的总体消耗量大，反而进一步加剧了水资源的短缺状况。采空区中积存了大量的水资源，事实上，煤矿采空区水本身也是一种潜在的水资源。因此，煤矿采空区水开发再利用可成为有效缓解区域水危机的重要途径之一。

各种运行模式的水处理系统在不同领域的均有所应用，其功能及处理效果千差万别。但在煤矿采空区积水收集再利用领域，其研发力度并不大，技术应用前景广阔。目前亟需开发研制一种适用于煤矿采空区水开发再利用的处理系统，以缓解当前部分区域水资源匮乏局面，这对我国部分区域改善用水状况具有积极的现实意义。

目前的水处理技术不能有效缓解部分区域水资源匮乏的局面，对煤矿采空区水的资源化利用能力低；同时缺乏一种适用于煤矿采空区水开发再利用的处理系统，可就地组装和拆卸，就地净化处理，并不断储水供外地利用，其研发力度并不大，技术应用前景十分广阔。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种煤矿采空区水利用的多模块耦合处理系统及方法，实现对煤矿采空区的水资源的有效利用。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括进水模块、过滤消毒模块、吸附储水模块和水质在线检测模块；所述进水模块包括连接在煤矿采空区的吸水端和污水泵，所述污水泵通过吸水管路连接吸水端；所述过滤消毒模块包括转子流量计、多级筛滤器和加药器，所述转子流量计、多级筛滤器依次设置在污水泵出口，所述加药器设置在多级筛滤器的出口；所述吸附储水模块包括多层吸附柱和储水箱，所述多级筛滤器的出口连接三路通道，一路通道连接至水质在线检测模块，一路通道连接至储水箱，一路通道连接至多层吸附柱的进水口；所述多层吸附柱的出水口具有三路出口，一路出口连接至多层吸附柱的进水口，一路出口连接至储水箱，一路出口连接至水质在线检测模块。

所述进水模块具有至少两条吸水管路，其中一条吸水管路的吸水端位于煤矿采空区的浅层并通过第一止回阀连接到污水泵，另一条吸水管路的吸水端位于煤矿采空区的深层并通过第二止回阀连接到污水泵。

所述吸水端包括喇叭吸水口和滤网套头，所述滤网套头包裹在所述喇叭吸水口上。