一种矿井突水灾害治理系统及方法与流程

本发明涉及矿井灾害治理领域，具体地，涉及一种矿井突水灾害治理系统及方法。

背景技术：

1、矿井突水是煤炭资源开采过程中危害较严重的灾害之一，具有突发性、灾难性、破坏性、继发性的特点。突水事故的发生往往表现为大量水源的涌入巷道并伴有大量泥砂，而突水携带的泥砂会淤塞工作面和巷道，掩埋机械设。

2、相关技术中，处理突水事故往往需要及时的将巷道内大量的携泥沙水源排出，通常采用泥浆泵进行排出，如柱塞式泥浆泵、离心式泥浆泵、螺杆式泥浆泵等，但由于泥浆泵自身结构复杂，维修保养难度大，在处理突发性突水灾害时，故障率高，因此，容易导致排水进程延误，从而使矿井水位升高，增大了施工人员撤离效率，严重时容易出现淹工作面甚至淹井的安全事故，影响了煤矿正常生产，造成了严重的经济损失。

技术实现思路

1、本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

2、相关技术中，针对泥沙废水还可以利用大型分离设备进行过滤、筛除和分离工序，以将泥沙废水中的固液分离，但该种设备设备元器件数量多，整装无法下井，安装调试均存在巨大困难，不利于在矿井中应用。

3、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种矿井突水灾害治理系统，该矿井突水灾害治理系统结构简单，排水效率高。

4、本发明的实施例提出一种矿井突水灾害治理方法，该矿井突水灾害治理方法操作简单，排水效率高。

5、本发明实施例的矿井突水灾害治理系统包括：

6、储水器，所述储水器位于排水巷的低位端的下方，且所述储水器的进水口邻近所述排水巷的低位端，所述储水器包括壳体和隔板，所述隔板与所述壳体相连且置于所述壳体围成的空腔内，所述隔板将所述空腔分隔为沉淀腔和抽水腔；

7、引流组件，所述引流组件包括引流板和阻拦板，所述引流板铺设在所述排水巷的低位端，所述引流板的延伸方向与所述排水巷的延伸方向一致，所述阻拦板的下端与所述引流板邻近所述储水器的一端相连，且所述阻拦板的上端朝向远离所述引流板的方向延伸；

8、筛板，所述筛板在所述排水巷的高度方向上位于所述引流组件的下方，所述筛板的第一端与所述壳体相连，且所述筛板绕第一轴向可转动，所述第一轴向正交于所述排水巷的延伸方向，所述筛板的第一端邻近所述隔板布置，所述筛板的第一端的部分置于所述沉淀腔内，所述筛板的第一端与所述隔板在所述排水巷的延伸方向上具有间隙，所述筛板的第二端邻近所述阻拦板布置；

9、抽水组件，所述抽水组件包括抽水泵和抽水管路，所述抽水管路与所述抽水泵相连，且所述抽水管路的抽水口与所述抽水腔连通，所述抽水管路的排水口置于地面上，以便将所述抽水腔内的水抽出并在地面上排出。

10、本发明实施例的矿井突水灾害治理系统在泥沙废水流向储水器的路径上设置了阻拦板，以使泥沙废水在流经阻拦板时，其裹挟的质量较重的泥沙颗粒沉淀在阻拦板的前侧，无法流向沉淀腔。而流向沉淀腔内的泥沙废水液面自上而下升高并从隔板与筛板之间的间隙流向抽水腔，沉淀腔的存在增加了泥沙废水在流向抽水腔之前的停留时间，使得泥沙废水中含有的泥沙颗粒在沉淀腔底部沉积，沉淀腔顶部的杂质较少的废水通入抽水腔内在由抽水泵抽出。

11、由此，与相关技术中的泥浆泵排水系统相比，本发明的矿井突水灾害治理系统结构简单，操作相对稳定，减少了故障率。而减少故障会增加系统的稳定性，避免因设备故障导致排水延误，提高了突发性突水灾害的处理效率。

12、因此，本发明的矿井突水灾害治理系统排水效率高、稳定性好，有助于及时处理突发事件，减少生产中断时间，降低因突水事故带来的生产损失。

13、在一些实施例中，在正交于所述排水巷的高度方向上的平面内，所述阻拦板的延伸长度大于所述引流板的宽度。

14、在一些实施例中，所述引流板包括相连的第一板段和第二板段，所述第二板段邻近所述储水器布置，在正交于所述排水巷的宽度方向上的平面内，所述第二板段的厚度沿由所述第一板段指向所述储水器的方向逐渐减小。

15、在一些实施例中，所述引流组件包括开合板，所述开合板与所述第二板段相连，且所述开合板在第一位置和第二位置之间可移动，所述第二板段具有多个排渣口，所述排渣口沿所述第二板段的厚度方向贯穿所述第二板段，且所述排渣口位于所述阻拦板邻近所述第一端板一侧，

16、所述开合板在所述第一位置，所述开合板处于闭合状态，以阻拦所述第二板段上的泥沙废水通过所述排渣口排向所述筛板；

17、所述开合板在所述第二位置，所述开合板处于开启状态，以使所述第二板段上的泥沙废水通过所述排渣口排向所述筛板。

18、在一些实施例中，本发明实施例的矿井突水灾害治理系统还包括驱动组件，所述驱动组件包括控制件、第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件和第二驱动件均与所述控制件电性相连，所述控制件用于控制所述第一驱动件和所述第二驱动件的启停，且所述第一驱动件和所述第二驱动件的启停状态相同，

19、所述第一驱动件与所述开合板相连，以用于驱动所述开合板在所述第一位置和所述第二位置之间移动，

20、所述第二驱动件与所述筛板相连，以用于驱动所述筛板绕所述第一轴向转动。

21、在一些实施例中，所述筛板包括多个过滤孔，所述过滤孔沿所述筛板的厚度方向贯穿所述筛板，多个所述过滤孔分为多个过滤孔组，一个所述过滤孔组包括沿所述筛板宽度方向间隔布置的多个所述过滤孔，多个所述过滤孔组沿所述筛板的长度方向间隔布置。

22、在一些实施例中，本发明实施例的矿井突水灾害治理系统还包括多个遮挡板，多个所述遮挡板与多个所述过滤孔一一对应，所述遮挡板与所述筛板相连且位于所述筛板的上表面，所述遮挡板包括第一边沿和第二边沿，所述第一边沿与所述筛板相连且环绕所述过滤孔，所述第二边沿与所述筛板之间限定出连接孔，所述连接孔与所述过滤孔连通，且所述连接孔的开口朝向背离所述引流板的方向开设。

23、在一些实施例中，本发明实施例的矿井突水灾害治理系统还包括抽泥组件，所述抽泥组件包括抽泥泵和抽泥管路，所述抽泥泵与所述抽泥管路相连，所述抽泥管路的进口与所述沉淀腔连通，所述抽泥管路的出口置于地面上，以便将所述沉淀腔内的泥水抽出并在地面上排出。

24、本发明实施例的矿井突水灾害治理方法，所述矿井突水灾害治理方法利用上述实施例中任一项所述的矿井突水灾害治理系统完成，包括以下步骤：

25、利用阻拦板在泥沙废水流动的路径上拦截泥沙废水，使泥沙废水中的部分泥沙沉淀在阻拦板的前侧；

26、利用筛板将漫过阻拦板的泥沙废水引流至沉淀腔，再一次进行沉淀；

27、沉淀腔内的泥沙废水经隔板与筛板之间的间隙进入抽水腔；

28、利用抽水泵将抽水腔内的泥沙废水抽出至地面并进行排放。

29、在一些实施例中，本发明实施例的矿井突水灾害治理方法还包括以下步骤：

30、利用控制件在单位时间内启动第一驱动件和第二驱动件，以使阻拦板前侧的沉淀泥沙经筛板震荡后通入沉淀腔。