[发明专利]煤矿井下用固液分离及净化装置

说明书

本发明公开了一种煤矿井下用固液分离及净化装置，涉及煤矿井下煤水混合物分离领域。本发明的装置包括收集管路、扩散器、沉淀箱和驱动机构；收集管路一端与混合物来源连通，收集管路另一端与扩散器连接，扩散器为箱体结构，箱体的中部和下端面分别设置有紊流板；扩散器设置在沉淀箱的上部，沉淀箱侧面设置有溢流水槽，溢流水槽的下部设置有排水管；沉淀箱的内部设置排出机构，排出机构与驱动机构连接，驱动机构与控制机构连接。本发明适用于煤矿井下、有污水的矿山等环境，使用方便，性能可靠，符合煤矿生产要求，用机械代替繁重的人工体力劳动，收集煤水混合物，分离并排除固体颗粒物，实现减人提效、安全生产的目的。

技术领域

本发明涉及煤矿井下煤水混合物分离技术领域，尤其涉及一种煤矿井下用固液分离及净化装置。

背景技术

在采煤工作面的溜煤井、掘进工作面的溜矸小井、以及主井箕斗装煤的下井口，都存在着散落煤、矸石颗粒与井下顶板淋水或井筒涌水混合在一起的流体，称之为煤(矸)、水混合物。煤(矸)、水混合物由放煤（矸）嘴流出后直接造成巷道水沟淤堵，进而淤堵运输轨道；当煤(矸)、水混合物装入矿车而固体颗粒瘀滞在矿车底则造成矿车容积率下降；主井箕斗装煤的散落煤与井筒涌水混合物则必须在箕斗提升时辅以专人清理。一直以来，煤矿井下生产中产生的煤(矸)、水混合物中固体物质淤积后都是依靠人工清理，劳动强度大，安全系数低。这种情况已不适应目前煤矿减人提效、安全第一的生产形式，为了解决这个问题，有必要开发出一种有利于减人提效、有利于安全生产，满足煤矿生产环境，能实现自动化控制从源头上治理煤(矸)、水混合物的煤(矸)、水混合物分离及净化器。

同时，煤矿在生产的过程中，采掘工作面因降尘、设备降温以及工作面涌水等原因，存在大量煤（矸）泥水，在排水的过程中造成水沟、水仓淤堵，清挖水沟、水仓耗费大量人力财力，并且淤堵水仓水沟给矿井造成隐患，该设备可用于煤矿煤（矸）导致的污水源头治理。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种煤矿井下用固液分离及净化装置，结构简单、使用方便、性能可靠，符合煤矿生产要求，达到用机械替代繁重的人工体力劳动，收集煤(矸)水混合物的目的。

为实现此技术目的，本发明采用如下方案：煤矿井下用固液分离及净化装置，包括收集管路、扩散器、沉淀箱、排出机构、驱动机构和控制机构；收集管路一端与煤水混合物来源连通，收集管路的另一端与扩散器连接，扩散器为箱体结构，箱体的中部和下端面分别设置有紊流板，箱体的侧壁与收集管路连接；扩散器设置在沉淀箱的上部，沉淀箱侧面设置有溢流水槽，溢流水槽的下部设置有排水管，溢流水槽的一侧壁设置有滤网结构；沉淀箱的下部设置排出机构，排出机构与驱动机构连接，驱动机构与控制机构连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明适用于煤矿井下、有污水的矿山等环境，特别适用于煤矿井下存在煤(矸)、水混合物的源头处理。通过简单的结构装置，将高压水泵给入的高速（10m/s）混合水紊流减速到低流速(0.1m/s)，使煤水混合物稳速下沉，解决远距离运输难题，实现高扬程、远距离的煤水混合物直接输送到固液分离装置中，实现煤水混合物固液分离；通过扩散器和溢流水槽两次截面流量扩展，将收集管路给入流速降低12000倍，给混合物的重力沉降提供了充足的时间，沉淀效果更佳；本发明简化设备，使用方便，性能可靠，符合煤矿生产要求，用机械代替繁重的人工体力劳动，收集煤水混合物，分离并排除固体颗粒物，实现减人提效、安全生产的目的。

本发明的优选方案为：

排出机构包括链轮、链条、刮板、驱动机构和控制机构，链轮设置在沉淀箱下部，链轮上套装链条，链条上间隔设置有刮板，刮板抵接在沉淀箱的下端面，链轮与驱动机构连接。通过刮板和链轮将沉积物缓慢移动排出，减少对沉积物的搅动。

驱动机构包括减速机和电机，链轮与减速机连接，减速机与电机连接。

上部回转的链条位于沉淀箱的液面以上，避免链条运动对沉淀箱内液体的搅动。

沉淀箱的下端面设置有倾斜提升面，缓慢提升沉积物，减少对沉积物的搅动。