一种尾矿库大口径防淤堵气驱砂井的制作方法

本发明涉及材料尾矿排渗的，其具体涉及一种尾矿库大口径防淤堵气驱砂井。

背景技术：

1、一目尾矿库用来储存选矿过程中所产生的废弃尾矿，具有高势能、高污染的特点，一旦发生溃坝，库内的尾矿砂、泥浆和水将以泥石流的形式瞬间冲刷下游，严重威胁周围人们的生命和财产安全，造成难以估量的后果。

2、由于气驱井是一项新兴的渗技术，目前相关研究较少，尤其用于尾矿库排渗则更少，传统的气驱井渗水量有限且井孔口需进行封闭气密来保障气驱排水效率，施工难度大、容易损坏。且传统气驱井排水分为两种模式，一是排出气液混合体；二是只排出液体，但无主动抽气；本发明结合了大口垂直砂井直径砂井渗水量大，可以快速集水的特点，并以流体力学原理设置了无外动力的主动吸气装置集合了两种传统气驱井的优点，是一种结构简单、排渗效率高、不易淤堵的新型气驱井。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种结构简单，防止进液口淤堵，有效解决大口径井内废液转移的矿库大口径防淤堵气驱砂井。

2、本发明所采用的技术方案为：一种尾矿库大口径防淤堵气驱砂井，包括

3、气水置换罐，所述气水置换罐包括密封罐体所述密封罐体内设有过滤笼，所述过滤笼呈现桶状结构，所述过滤笼中心处设有恢复弹簧，所述恢复弹簧内设有上方扣碗以及下方扣碗，所述上方扣碗以及所述下方扣碗外延贴合所述过滤笼内壁，所述密封罐体顶端设有出水管，所述出水管贯通所述密封罐体，所述出水管于所述密封罐体罐内部分设有溢水件，所述密封罐体顶端还设有通气件，所述通气件联通所述溢水件将废液由所述出水管泵出；

4、气水控制系统，所述气水控制系统包括集水槽以及换气件，所述气水控制系统控制所述通气件补充进气以及泄气，以及废液的通过所述集水槽的收集排放。

5、在一种实施例中，所述溢水件包括集水桶，所述出水管的一端通入所述集水桶内腔，所述集水桶开口处设有通气箱，所述通气箱固定连接于所述出水管，所述通气箱靠近所述集水桶的一侧设有挤压盘，所述出水管贯穿并滑动连接于所述挤压盘，所述通气箱与所述挤压盘之间设有若干通气升降杆，所述通气升降杆联通所述通气箱。

6、在一种实施例中，所述挤压盘上还设有若干漏液孔，所述漏液孔内设有活动钉，所述活动钉呈钉字形结构，所述活动钉贯穿并搭接于所述漏液孔，所述活动钉通入所述集水桶的端部设有堵液盘。

7、在一种实施例中，所述通气件包括进气管，所述进气管贯通连接于所述密封罐体，所述进气管通入所述密封罐体内腔的一端设有活动气阀，所述活动气阀内设有圆柱形空腔，所述活动气阀外围设有贯通于所述圆柱形空腔的旁支气管，所述旁支气管中部联通于所述通气箱，所述圆柱形空腔联通所述进气管，所述圆柱形空腔内设有贯通所述活动气阀的第三通道，所述圆柱形空腔内设有滑动连接的换向活塞，所述换向活塞的滑动将互通于所述进气管的第一通道、第二通道以及第四通道，转为

8、所述换向活塞上设有互通于所述进气管的第一通道，以及独立贯通于所述第一通道的第二通道以及第三通道。

9、在一种实施例中，所述旁支气管气流出口侧指向所述上方扣碗。

10、在一种实施例中，所述换向活塞与所述活动气阀之间设有限位柱以及被所述限位柱贯穿的底部弹簧，所述底部弹簧支撑所述换向活塞改变气道流向，所述进气管气流通入所述第一通道流经所述第二通道至所述旁支气管，所述第三通道受所述换向活塞封堵，转为

11、所述进气管气流通入所述第一通道流经第四通道至第三通道，所述旁支气管受所述换向活塞封堵。

12、在一种实施例中，所述换气件包括通气气阀，所述通气气阀进气端设有电池阀，所述通气气阀出气端设有第一出口以及第二出口，所述通气气阀内设有选择活塞，所述第一出口联通于所述进气管。

13、在一种实施例中，所述选择活塞设有第五通道以及第六通道，所述第五通道联通于所述第六通道，所述通气气阀的进气端通过所述第六通道以及第五通道联通于所述第一出口，所述选择活塞与所述通气气阀之间设有弹力件，所述弹力件辅助所述选择活塞断联所述第五通道以及所述通气气阀进气端，同时联通所述第一出口以及第二出口。

14、在一种实施例中，所述集水槽还包括蓄水槽体，所述蓄水槽体上设有联通的进水管，所述进水管联通所述出水管，所述进水管中部设有止回阀，所述蓄水槽体上还设有排水管，所述进水管联通于所述蓄水槽体，所述排水管中部设有小直径段，所述排水管呈现沙漏型结构，所述小直径段上还设有缓冲管，所述缓冲管联通于所述第二出口。

15、在一种实施例中，所述蓄水槽体与所述排水管出口处设有过滤膜。

16、本发明的有益效果为：本发明作为一种结构简单，防止进液口淤堵，有效解决大口径井内废液转移的矿库大口径防淤堵气驱砂井，且具备无外动力源的辅助吸气结构，有效加速了一次排水后下次进水的速度，提升了整体排渗效率，具体实施方式入下所示：

17、操作人员，选用直径大于1m的大口径砂井，砂井管井外设置有反滤层，反滤层由外围复合反滤网+大厚度反滤砂层+大直径滤水管组成，对地下水进行过滤，废液直接流入井内通过挤压下方扣碗向上移动后，继续通过过滤笼与密封罐体之间的缝隙进入密封罐体内，直至水位平衡后下方扣碗复位闭合。

18、后将气水置换罐放入井内后，通过空压机流出的高压气体由电池阀进入通气气阀，高压气体进入时，挤压选择活塞，使得第一出口与第六通道相连，高压气体进入气水置换罐，高压气体由第一出口进入支气管进而进气管内，之后继续流入第一通道内，挤压换向活塞压迫第一通道，使第三通道密封，同时高压气体流入旁支气管内。支气管末端呈一定弯曲状态并延伸至罐体底部，吹动气体吹动过滤笼，将下方扣碗吹出过滤笼，将罩内大颗粒堵塞物体沿着下方的碟形状扣碗边缘方向流出，同时下方的扣碗与罐体内壁留有间隙，废液继续流入；

19、同时，旁支气管对通气箱提供气源，辅助伸长通气升降杆，通气升降杆则继续压迫挤压盘挤压原先渗入集水桶内的废液由出水管排出至进水管后进入蓄水槽体；

20、之后，停止供气后，在弹力件的作用下选择活塞对通气气阀的进气口实施封堵，与此同时第一出口与第二出口进行联通，进气管失去高压气体来源后，活动气阀内的换向活塞受到底部弹簧的推力作用将旁支气管封堵，同时联通第一通道至第三通道的泄气出口，密封罐体内部继续受到井内液体渗入，等待下一次进气泵出，下方扣碗受到弹簧拉力恢复密封灌口，之后外部继续堆积的废液压力越来越大，则挤压下方扣碗向上移动，直至灌口再次出现缝隙，然后废液继续流入直至灌内外水高度一直，下方扣碗向下密封，同时将流入的堵塞物刮落，在下方扣碗密封灌体期间，部分堵塞物体留在俩扣碗间隙内，在下次通气时，上方扣碗将堵塞物由弹簧的活动将过滤笼内壁刮落至下方扣碗，实现在支气管通气或者不通气的过程中，液体均可流入，而大颗粒堵塞物不会流入至过滤笼内壁。

21、之后由排水管进行排液时，将气水置换罐内的气体抽出。缓冲管为一个比气管略大的空腔，用于缓冲负压，增加负压管道容积，排液时，小直径段带动液体移动同时对缓冲管产生负压，缓冲管则通过第一出口以及第二出口将进气管联通密封罐体内腔进行吸气，由于吸气的作用带动挤压盘向上移动减少密封罐体内腔空间，密封罐体内废液则继续由漏液孔移动至集水桶内等待下次挤压盘的下降。

22、该设备结构简单，通过高压气体的辅助带动活动气阀以及通气气阀内管路通道的改变，实现对不同情况下的不同操作模式，有效解决在于进液时的颗粒封堵，同时在气体压力的作用下实现对废液的转移，废液排空时则辅助设备重新蹦液体的状态，具有较好的实用性以及经济性，有益于设备的推广以及使用。

23、附图说明

24、下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

25、图1是本发明的立体结构示意图；

26、图2是本发明的气水控制系统立体结构示意图；

27、图3是本发明的气水控制系统部分剖面立体结构示意图；

28、图4是本发明的气水控制系统的部分剖面放大立体结构示意图；

29、图5是本发明的气水置换罐剖面立体结构示意图；

30、图6是本发明的气水置换罐的部分剖面放大立体结构示意图；

31、图7是本发明的气水置换罐的部分爆炸立体结构示意图；

32、图8是本发明的集水槽立体结构示意图；

33、图9是本发明的过滤笼剖面立体结构示意图。