水倉自動清淤系統的制作方法

本發明涉及一種清淤設備，尤其涉及一種水倉自動清淤系統。

背景技術：

水倉是礦井排水系統中不可缺少的一部分，它主要有兩個作用：一是存水，二是沉淀。礦水中含有以煤泥和沙石為主的雜質，進入水倉后沉淀下來。水倉中的沉淀物需及時清挖出去，否則會減少水倉的有效容積，當遇到突然涌水時，水倉的水會溢出造成井底車場被淹的風險；當沉淀物積淤過多時，雜物會進入吸水井，然后被吸入水泵，加劇磨損水泵的過流部件；吸水井淤泥過多時還會堵塞吸水龍頭，造成排水困難或無法排水。因此，如何高效地清挖水倉是提高礦井排水系統安全性和經濟性重要途徑之一。

傳統的水倉清淤方法有以下幾種：

1、人工挖泥清淤法：人工將淤泥挖出，裝入礦車運走。特點是方法簡單，但工人勞動強度大、速度慢、工效低，最后的糊狀淤泥清理難度大，處理困難。

2、機械挖泥清淤法：采用專門的挖裝設備，將淤泥裝入礦車運出水倉。特點是可降低工人的勞動強度，但設備結構復雜，清理效果差，挖裝設備在水倉內行走困難。

3、柱塞排污泵清淤法：采用專門的柱塞排污泵，將淤泥稀釋后排至地面再作處理。優點是勞動強度低，清理效率高。缺點有：一、需建設地面污水處理系統；二、柱塞泵工作時產生的脈動沖擊對排水管路系統損壞嚴重；三、易造成主排水管堵塞，使管路內壁掛垢，降低排水效率。

上述方法普遍存在以下問題：糊狀淤泥清理不徹底，淤泥中水分含量大，易污染環境。

在水倉清淤過程中，糊狀淤泥的清理較為困難。產生糊狀淤泥的原因是淤泥中水分含量太大，通過壓濾機將淤泥中的水分離出來，將水分較少的淤泥和分離出來的水分別運輸和處理，可對糊狀淤泥的清理較為徹底。這種方法可以用于煤泥量小，清理較頻繁的礦井，但對于煤泥量較大的大型礦井，壓濾機的處理能力無法滿足要求，且壓濾機一般只能處理粒徑<0.5mm的雜物。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種可以高效清理糊狀污泥的水倉自動清淤系統。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的：水倉自動清淤系統，包括刮泥機、潛污泵、振動篩和壓濾機，所述刮泥機設在水倉中，所述潛污泵設在所述刮泥機刮出淤泥的存放處，所述潛污泵通過管路連接所述振動篩，所述振動篩的出口連接所述壓濾機。

作為優化的技術方案，所述刮泥機包括驅動機構、機頭軸，機尾軸和鏈條，所述驅動機構連接所述機頭軸，所述鏈條在所述機頭軸與所述機尾軸之間環繞成一圈，所述鏈條上設有刮板。

作為優化的技術方案，所述鏈條共兩根，兩根鏈條相互平行；所述刮板連接在兩根鏈條之間，若干個刮板相互平行設置。結構穩定，刮泥效果好。

作為優化的技術方案，所述刮泥機還包括若干個支撐輪，所述支撐輪設在所述鏈條的正上方，所述支撐輪支撐在所述鏈條上半圈的下方。鏈條在在支撐輪支撐下運行平穩。

作為優化的技術方案，所述驅動機構采用潛水電機，潛水電機的輸出軸通過減速器連接設在所述機頭軸上的鏈輪，所述鏈條繞在鏈輪上。

作為優化的技術方案，所述振動篩采用直線振動篩。直線振動篩的工作效果較好。

作為優化的技術方案，所述振動篩的篩網可通過粒徑為0.5mm以下顆粒。經過振動篩篩選后進入壓濾機的淤泥顆粒較小，便于壓濾機處理。

作為優化的技術方案，所述振動篩的出口連接水箱，所述水箱連接所述壓濾機。設置水箱便于調節流量。

作為優化的技術方案，所述水箱通過渣漿泵連接所述壓濾機。采用高壓渣漿泵可將水箱內的泥漿高效輸送到壓濾機中。

作為優化的技術方案，該水倉自動清淤系統該水倉自動清淤系統采用可編程控制器自動控制運行。

本發明的優點在于：1、處理淤泥能力強，糊狀污泥清理較徹底。2、淤泥刮吸、輸送、泥水分級、干料運輸均為機械化，工作效率高，工人勞動強度低3、本系統可以安裝在雙水倉中的一個內連續不間斷運行，另一個可以僅作為安全備用水倉，僅在突然大量涌水出現和清淤系統大修時使用，有利于礦井安全生產。4、煤泥的回收利用提高了礦井的經濟效益。5、采用PLC技術，實現了煤泥水抽排、濃縮、脫水、裝車的自動化，避免了煤泥對運輸線路的污染，產生的廢水可以達標排放，減少了對環境的污染，有利于礦井質量標準化建設。6、及時清理淤泥，避免水倉積淤過多造成淤泥進入水泵吸水井堵塞水泵，處理后的礦水基本為清水，可減少對水泵過流部件的磨損，延長水泵的使用壽命，提高排水系統的效率。7、減少了用于運輸的礦車數量，節省了礦車。8、該系統所有設備便于安裝，運行簡單、安全可靠，維修量小。

總之，該水倉自動清淤系統可以實現在井下水倉在不排空的情況下，完成對井下水倉煤泥的吸取、抽排、濃縮、脫水、裝車的全過程，消除了多年來困擾煤礦的清倉難題，具有投資少、效率高、運行成本低和運行可靠的特點，具有良好的經濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1是本發明水倉自動清淤系統的結構示意圖。

圖2是本發明刮泥機的主視示意圖。

圖3是本發明刮泥機的俯視示意圖。

圖4是本發明水倉自動清淤系統的PLC硬件接線圖。

圖5是本發明水倉自動清淤系統的PLC控制流程圖。

具體實施方式

如圖1-3所示，礦井水倉包括內外兩個水倉，本發明水倉自動清淤系統可布置在其中一個或兩個水倉中，實施例的水倉自動清淤系統布置在內水倉中，包括刮泥機1、潛污泵2、振動篩3、壓濾機4、水箱5、礦車6和蓖擋7。

刮泥機1包括驅動機構11、機頭軸12，機尾軸13、鏈條14、刮板15和支撐輪16。

驅動機構11采用潛水電機，潛水電機通過聯軸器連接減速器，經減速器減速后帶動機頭軸12轉動，機頭軸12上裝有鏈輪，通過鏈輪驅動鏈條14。

鏈條14采用圓環鏈，鏈條14共兩根，兩根鏈條14相互平行。

每根鏈條14在機頭軸12與機尾軸13之間環繞成一圈，兩根鏈條14的下半圈水平部分與機頭軸12、機尾軸13共同組成長方形。

每根鏈條14的正上方設有若干個支撐輪16，支撐輪16支撐在鏈條14上半圈的下方，鏈條14在豎直方向由機頭軸12、機尾軸13和支撐輪16支撐而形成梯形的圈。

長條形的刮板15連接在兩根鏈條14之間，刮板15垂直于鏈條14的前進方向，若干個刮板15相互平行設置。

水倉的溢水閘門處設有蓖擋7，刮泥機1的機頭軸12設在溢水閘門內側附近。

水倉的另一端設有圓柱形的貯泥坑，機尾軸13設在貯泥坑的上方，貯泥坑內設有潛污泵2，潛污泵2通過排污管路連接振動篩3。

振動篩3采用直線振動篩，其篩網可通過粒徑為0.5mm以下顆粒。

振動篩3的出口連接水箱5，水箱5通過高壓渣漿泵連接壓濾機4，壓濾機4的出水口通過清水管道連接水倉。

壓濾機室的附近鋪設有礦車軌道，礦車6可通過礦車軌道運輸雜物。

系統運行時，水倉入口處5mm以上的大顆粒首先被蓖擋7阻擋，5mm以下顆粒進入水倉，水倉中沉淀的淤泥被刮泥機1刮到貯泥坑中，貯泥坑中的潛污泵2將淤泥由排污管路輸送到振動篩3，通過振動篩3將淤泥分級，留在篩網上的顆粒雜物可裝入礦車6中運走，由振動篩3出口流出的顆粒粒徑在0.5mm以下的淤泥漿進入水箱5中，再由高壓碴漿泵輸送到壓濾機4中分離掉水分，由壓濾機4壓出的泥餅可裝入礦車6中運走，壓濾機4出水口的清水通過清水管道流回水倉。

如圖4-5所示，該水倉自動清淤系統采用Simens S7-2226 PLC自動控制運行，PLC又稱可編程控制器，是一種數字運算操作的電子系統。在該系統中，為了達到自動化，減輕個人勞動量，也為了提高效率，采用具體如下的工作控制方式：

先啟動壓濾機4的液壓站電機，待電磁閥控制壓濾機4的油缸伸出后再啟動渣漿泵，5分鐘后啟動潛污泵2，10分鐘后停掉渣漿泵，同時啟動刮泥機1，待壓濾機4保壓15分鐘到，啟動壓濾機4的皮帶輪，10秒鐘后電磁閥控制壓濾機4的油缸縮回，油缸縮回后啟動壓濾機4的振動機構，30秒后壓濾機4的油缸伸出，同時關掉壓濾機4的振動機構，再啟動渣漿泵，繼續循環工作。水倉中還設有攪拌器，在整個過程中，為防止煤泥沉淀，攪拌器的攪拌電機一直持續工作。

直線振動篩每天可處理淤泥30～50t，壓濾機每天可處理淤泥50～100m³，處理一個涌水量為300m³/小時，煤泥含量1％，淤泥含水率90％的礦井，可用8～10小時處理完畢。由于采用了刮集和雜污泵泥漿抽出技術，糊狀泥漿清理得較徹底。全部操作運行僅需2人巡視，工效比傳統清淤方法提高5～10倍。煤泥的回收利大大提高了礦井的經濟效益，以每天回收100噸煤泥，每噸煤泥增收100元計算，年增加經濟效益300多萬元。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。