CN115445320A - 一种矿井水井下处理工艺 - Google Patents

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李进虎
郭峰
王科峰
王保龙
张鸿
关欣
王凯
郭磊
杜健
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Jinneng Holding Equipment Manufacturing Group Co Ltd Sihe Coal Mine
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/04—Combinations of filters with settling tanks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

一种矿井水井下处理工艺，属于矿井水处理技术领域，可解决现有矿井水的处理工艺造成的水仓清仓成本高、水泵磨损增加、抽水电耗增加、水泵的效率降低等问题，经过以下流程：粗筛分‑浓缩分级‑固液分离‑过滤净化，四级水处理流程。利用高频振动筛脱出40%煤泥，利用设计的沉淀池进行浓缩分级，然后进行固液分离，最后一步进行过滤净化，确保清水入仓。本发明工艺可实现井下局部区域的生产用水循环利用，大大减少煤泥入仓。可以提高排水设备的效率，减少水泵磨损，节约能耗，极大节约矿井生产用水成本。

Description

一种矿井水井下处理工艺
技术领域
本发明属于矿井水处理技术领域，具体涉及一种矿井水井下处理工艺。
背景技术
目前国内的矿井水处理主流技术以地面集中处理为主，井下生产用水经零星排水点收集以后，排至各盘区水仓，再转运到各中央水仓，煤泥水利用主排水泵输送到地面工业污水处理厂，经过净化和软化处理以后再利用，水仓的煤泥则利用清仓机或者人工清理，定期清理煤泥，这种处理工艺成本很高、环节多、造成能源浪费。
另有部分矿井采用把矿井水打入采空区，利用采空区将矿井水过滤、澄清。但是受采空区地质条件影响较大，如果采空区存在断层、陷落柱等地质构造状况，则输送到采空区的煤泥水不一定能按照设计的方案流出来。此外这种处理方式造成矿井水中的煤泥无法回收，只能遗留在采空区内，也会损失部分煤泥。
此外还有部分矿井利用污泥泵把煤泥抽出，在利用压滤机处理以后，把煤泥运走，滤液再流回水仓。这样确实解决了清仓的问题，但是没有经过***的设计方案，煤泥水的处理量很大，并且煤泥水入仓以后再用大型污泥泵抽出进行压滤，流程有反复，这种处理工艺也不合理。
井下生产用水中含有大量的煤泥，这些煤泥被水带入水仓，造成整个流程水仓频繁清仓，清仓成本很高。煤泥随水逐级转运造成水仓有效容积降低，水泵磨损增加，抽水电耗增加，水泵的效率降低，等等一系列的问题。
水仓很难清理，主水仓每年至少清仓3-4次，临时排水点每年至少清仓15次以上，零星水窝更是每2-3天清理一次，耗费了大量的人力物力，并且清理出的煤泥无法处理，煤泥转运、存放、晾干难度很大。部分矿井成立了专业的水仓清理队，专职负责矿井水仓煤泥清理，但是都没有根本上解决煤泥入仓的难题。水仓很难清理，职工苦不堪言。
工业用水处理***大约3.8元/立方米，每台钻机所产生的水处理成本大约50万元/年。不包含水处理环节的电费和人工成本。
发明内容
本发明针对现有矿井水的处理工艺造成的水仓清仓成本高、水泵磨损增加、抽水电耗增加、水泵的效率降低等问题，提供一种新型矿井水井下处理工艺。经过对井下煤泥水固体含量进行分析，利用高频振动筛预先脱泥，设计安装一套煤泥浓缩、沉降、过滤***，从而实现井下局部区域的生产用水循环利用，大大减少煤泥入仓。可以提高排水设备的效率，减少水泵磨损，节约能耗，极大节约矿井生产用水成本。
本发明采用如下技术方案：
一种矿井水井下处理工艺，经过以下流程：粗筛分-浓缩分级-固液分离-过滤净化，四级水处理流程。利用高频振动筛脱出40%煤泥，利用设计的沉淀池进行浓缩分级，然后进行固液分离，最后一步进行过滤净化，确保清水入仓。
包括如下步骤：
对井下煤泥水固体含量进行分析，利用高频振动筛预先脱泥，筛上的干煤泥产物水分低于20%，直接回收利用，筛下水进入预先设置的沉淀池浓缩；
沉淀池的溢流水进入与沉淀池连接的过滤器过滤，沉淀池底流用煤泥泵打入煤泥脱水设备进行固液分离。过滤器的滤液和脱水设备的滤液全部流入水仓。过滤器的反冲洗水回到沉淀池再次沉淀处理。经脱水设备脱水后的干煤泥回收利用。
滤液进流入水仓，用主排水泵排至地面工业水厂，经过简单脱泥和软化处理以后复用。
本发明的有益效果如下：
本发明经过对井下煤泥水固体含量进行分析，利用高频振动筛预先脱泥，设计安装一套煤泥浓缩、沉降、过滤***，从而实现井下局部区域的生产用水循环利用，大大减少煤泥入仓。可以提高排水设备的效率，减少水泵磨损，节约能耗，极大节约矿井生产用水成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为现有技术工艺流程图。
具体实施方式
结合附图，对本发明做进一步说明。
如图所示，和传统矿井水处理工艺相比，做了如下改进：
经过对井下煤泥水固体含量进行分析，利用高频振动筛预先脱泥，筛上的干煤泥产物水分低于20%，可以直接回收利用。筛下水进入预先设置的沉淀池浓缩。
沉淀池的溢流水进入过滤器过滤，沉淀池底流用煤泥泵打入煤泥脱水设备进行固液分离。过滤器的滤液和脱水设备的滤液全部流入水仓。过滤器的反冲洗水回到沉淀池再次沉淀处理。经脱水设备脱水后的干煤泥回收利用。
滤液进入水仓以后流入水仓，用主排水泵排至地面工业水厂，经过简单脱泥和软化处理以后复用。
本发明的关键工作:
1.对井下煤泥水固体含量进行分析。通过现场取水样，对煤泥水进行烘干，研究煤泥水的g/L含量。通过对煤泥进行小筛分，分析煤泥的粒度组成，以及每个粒度区间在水中的沉降曲线。建立实验模型，研究水流对煤泥在水中沉降效果的影响，得出结论。
2.利用高频振动筛预先脱泥。通过对高频振动筛脱泥原理的分析，分析筛子对筛分效果的影响，利用高频振动筛预先分离出0.25mm以上煤泥，要求筛上物含水量达到20%以下，可以直接运输。
3. 利用井下巷道地形特点建立沉淀池，利用煤泥水本身的特性，进行沉淀、浓缩、分级。沉淀池溢流水进行过滤，浓缩产物利用污泥泵打入固液分离设备进行脱水，脱水以后的煤泥回收利用。水进入过滤设备进行过滤。

Claims (3)

1.一种矿井水井下处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，对井下煤泥水固体含量进行分析，利用高频振动筛预先脱泥，筛上的干煤泥产物水分低于20%，直接回收利用，筛下水进入预先设置的沉淀池浓缩；
第二步，沉淀池的溢流水进入与沉淀池连接的过滤器过滤，沉淀池底流用煤泥泵打入煤泥脱水设备进行固液分离，过滤器的滤液和脱水设备的滤液全部流入水仓，过滤器的反冲洗水回到沉淀池再次沉淀处理，经脱水设备脱水后的干煤泥回收利用；
第三步，滤液流入水仓以后，用主排水泵排至地面工业水厂，经过脱泥和软化处理以后复用。
2.根据权利要求1所述的一种矿井水井下处理工艺，其特征在于：第一步中所述对井下煤泥水固体含量进行分析，包括如下步骤：
通过现场取水样，对煤泥水进行烘干，研究煤泥水的g/L含量，通过对煤泥进行小筛分，分析煤泥的粒度组成，以及每个粒度区间在水中的沉降曲线，建立实验模型，研究水流对煤泥在水中沉降效果的影响，得出结论。
3.根据权利要求1所述的一种矿井水井下处理工艺，其特征在于：第一步中所述利用高频振动筛预先脱泥，利用高频振动筛预先分离出0.25mm以上煤泥，筛上物含水量达到20%以下。
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