矿山有轨运输水平水仓清淤结构及方法

1611 编辑：管理员来源：铜陵有色金属集团铜冠矿山建设股份有限公司

2021-11-18 15:34:33

权利要求

1.矿山有轨运输水平水仓清淤结构，其特征是：包括清淤硐室(3)，所述清淤硐室(3)设在两个相邻的有轨巷道(2)之间；所述清淤硐室(3)内设置若干淤泥沥干硐室(32)、铲车调头硐室(33)和滤水墙(31)；所述清淤硐室(3)与有轨巷道(2)贯通处设置卸泥点，清淤硐室(3)与有轨巷道(2)通过卸泥通道(34)进行连接。

2.根据权利要求1所述的矿山有轨运输水平水仓清淤结构，其特征是：所述清淤硐室(3)一端开口设在水仓仓口附近，另一端开口穿过有轨巷道(2)；所述清淤硐室(3)连接有轨巷道(2)的一端高于连接水仓仓口的一端。

3.根据权利要求1所述的矿山有轨运输水平水仓清淤结构，其特征是：所述铲车调头硐室(33)设在清淤硐室(3)和有轨巷道(2)相交处的两侧延长端上；所述淤泥沥干硐室(32)设在清淤硐室(3)两侧，并靠近有轨巷道(2)一端；所述滤水墙(31)设在水仓口一端。

4.根据权利要求1所述的矿山有轨运输水平水仓清淤结构，其特征是：所述卸泥通道(34)与有轨巷道(2)相通处设有卸泥平台(348)，所述卸泥平台(348)与卸泥通道(34)相连处设有挡水坎(342)；所述卸泥平台(348)下方设有卸泥孔洞(341)；卸泥孔洞(341)内设有轨道，所述轨道通往矿山外。

5.根据权利要求1所述的矿山有轨运输水平水仓清淤结构，其特征是：所述清淤硐室(3)位置与水仓和有轨巷道(2)位置相适配。

6.根据权利要求1所述的矿山有轨运输水平水仓清淤结构，其特征是：所述清淤硐室(3)的大小、泥浆泵及管路型号和淤泥沥干硐室(32)的数量与水仓规模相适配。

7.根据权利要求4所述的矿山有轨运输水平水仓清淤结构，其特征是：所述卸泥孔洞(341)的大小与矿车大小和小铲车车斗的大小相适配。

8.矿山有轨运输水平水仓的清淤方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤一：首先在两个相邻的有轨巷道(2)之间设置清淤硐室(3)；清淤硐室(3)内设置若干淤泥沥干硐室(32)、铲车调头硐室(33)和滤水墙(31)；清淤硐室(3)与有轨巷道(2)贯通处设置卸泥点，清淤硐室(3)与有轨巷道(2)通过卸泥通道(34)进行连接后，清淤硐室(3)和卸泥平台(348)则被布置好，然后在启用前将一辆小型铲车开入清淤硐室(3)，并停放在铲车调头硐室(33)内；

步骤二：在水仓沉淀池(4)内布置泥浆泵，泥浆泵的排污口通过管路与清淤硐室(3)进行连接；

步骤三：将泥浆排至清淤硐室(3)内；

步骤四：泥浆在清淤硐室(3)内再次进行沉淀；

步骤五：泥浆通过滤水墙(31)，将沉淀后的水溢出到水沟内，返还至水仓，淤泥留在清淤硐室(3)内；

步骤六：使用小铲车将清淤硐室(3)的淤泥铲至带编号的淤泥沥干硐室(32)内；

步骤七：等待淤泥沥干后，再将沥干后的淤泥铲至卸泥平台(348)后，通过卸泥平台(348)的卸泥孔洞(341)直接将淤泥倒入在卸泥孔洞(341)下方停放的矿车内，由矿车将沥干后的淤泥清走，完成整个清淤工作。

说明书

技术领域

本发明属于矿山井巷工程技术领域，具体涉及矿山有轨运输水平水仓清淤结构及方法。

背景技术

在矿山中，一般情况下，每个水平都要设置两个水仓，分为内、外仓，每个水平的掘进和采矿工作面涌出的污水经潜水泵抽出或自明沟、暗渠流入所在水平的水仓，还有通过泄水井流至下一水平经水沟流至下水平水仓，通常情况下井下水仓需要定期清理，否则泥糊淤积会导致吸水井水泵的正常运转从而导致井下排水故障，而有轨水平往往是矿山处于末端的最大生产水平，承担的排水任务更重。

在无轨水平水仓清淤中，往往可以使用大型铲运设备进行清理，而有轨水平由于巷道的铺轨制约着大型设备的进出，往往采用两种方式清淤：1、人工清理、装袋至矿车运出；2、采用井下专用压滤机进行先压滤，后经人工搬运进入矿车运出。

而在传统清淤方式中，一方面，每次清淤都需要采用大量人工，清理时间长，清理效率低，人员的作业环境差，安全系数较低，不符合现代化矿山作业理念；另一方面，由于人工清理慢，矿车在巷道等候时间较长，占用轨道时间长，影响正常生产。

专利号CN201721594899.X公开了一种矿山井下水仓清淤系统，包括设置在水仓内的移动抽淤装置、打散池、混合池、水泥仓，移动抽淤装置包括轨道、移动机构、丝杆升降电机、承载座、第一耐磨泥浆泵，所述轨道设于水仓顶部，所述移动机构设于轨道，所述丝杆升降电机设于移动机构底部，丝杆升降电机的丝杆上套设的螺母套与承载座固结，所述第一耐磨泥浆泵设于承载座上，所述打散池输出口通过管道与混合池的第一输入口连接，所述水泥仓输出口通过管道与混合池第二输入口连接，所述打散池顶部设有搅拌电机，所述打散池侧面相切设置有压缩空气管，所述混合池内设有带有搅拌头的耐磨排泥泵，所述耐磨排泥泵与充填管的一端连接，且充填管的另一端伸至井下废旧空区。但该系统所需的机械较多，设置成本较大。且后期维护困难，维护成本也较大，费时耗力，不利于资源的合理配置。

现有技术中，由于泥浆泵直接连接到充填管然后排至采空区，对于矿山最底中段是不布设充填管道，且有轨中段绝大部分是不存在采空区的，因现有方法是不适用于最底层有轨巷道的清淤，同时大部分有轨巷道作为矿山最底层的最大中段水平，承担的排水量是以上中段的数倍之多，因此清淤工作量更大，而采用普通人工法清淤，人员每次投入都在10～20人，清淤时长达到3～7日(具体根据定期清淤的频率)。清淤的过程会占用有轨生产巷道，影响矿山生产。

发明内容

本发明解决的一个技术问题是为解决背景技术中所提到的问题，先提供一种能够实现矿山有轨水平水仓清淤的大量化、高效化的一种矿山有轨运输水平水仓清淤结构及方法。

本发明采用的技术方案是：一种矿山有轨运输水平水仓清淤结构，包括清淤硐室，所述清淤硐室设在两个相邻的有轨巷道之间；所述清淤硐室内设置若干淤泥沥干硐室、铲车调头硐室和滤水墙；所述清淤硐室与有轨巷道贯通处设置卸泥点，清淤硐室与有轨巷道通过卸泥通道进行连接。

作为本发明的进一步改进，所述清淤硐室一端开口设在水仓仓口附近，另一端开口穿过有轨巷道；所述清淤硐室连接有轨巷道的一端高于连接水仓仓口的一端。

作为本发明的进一步改进，所述铲车调头硐室设在清淤硐室和有轨巷道相交处的两侧延长端上；所述淤泥沥干硐室设在清淤硐室两侧，并靠近有轨巷道一端；所述滤水墙设在水仓口一端。

作为本发明的进一步改进，所述卸泥通道与有轨巷道相通处设有卸泥平台，所述卸泥平台与卸泥通道相连处设有挡水坎；所述卸泥平台下方设有卸泥孔洞；卸泥孔洞内设有轨道，所述轨道通往矿山外。

作为本发明的进一步改进，所述清淤硐室位置与水仓和有轨巷道位置相适配。

作为本发明的进一步改进，所述清淤硐室的大小、泥浆泵及管路型号和淤泥沥干硐室的数量与水仓规模相适配。

作为本发明的进一步改进，所述卸泥孔洞的大小由矿车大小和小铲车车斗的大小相适配。

一种矿山有轨运输水平水仓清淤方法，包括以下步骤：

步骤一：首先在两个相邻的有轨巷道之间设置清淤硐室；清淤硐室内设置若干淤泥沥干硐室、铲车调头硐室和滤水墙；清淤硐室与有轨巷道贯通处设置卸泥点，清淤硐室与有轨巷道通过卸泥通道进行连接后，清淤硐室和卸泥平台则被布置好，然后在启用前将一辆小型铲车开入清淤硐室，并停放在铲车调头硐室内；

步骤二：在水仓沉淀池内布置泥浆泵，泥浆泵的排污口通过管路与清淤硐室进行连接；

步骤三：将泥浆排至清淤硐室内；

步骤四：泥浆在清淤硐室内再次进行沉淀；

步骤五：泥浆通过滤水墙，将沉淀后的水溢出到水沟内，返还至水仓，淤泥留在清淤硐室内；

步骤六：使用小铲车将清淤硐室的淤泥铲至带编号的淤泥沥干硐室内；

步骤七：等待淤泥沥干后，再将沥干后的淤泥铲至卸泥平台后，通过卸泥平台的卸泥孔洞直接将淤泥倒入在卸泥孔洞下方停放的矿车内，由矿车将沥干后的淤泥清走，完成整个清淤工作。

本发明具有的有益效果：1、与现有技术相比，本发明所采用的清淤结构及方法，在清淤过程中，仅需铲车司机工作即可，避免在清淤过程中需要大量人工的情况的发生，减轻人工成本的同时，也避免人员在恶劣且危险的环境中工作，确保人员安全，符合现代矿山机械化、去人工作的作业理念；2、与现有技术相比，本发明所采用的清淤结构及方法，不会将人员暴露在潮湿、水泡、通风较差的环境中，能有效降低矿山的安全风险；3、与现有技术相比，本发明所采用的清淤结构及方法，清淤速度快，可以根据生产安排，随时插入到生产活动中去，将清淤工作从传统的大型劳动组织转变为一个小型的派班布置任务；4、与现有技术相比，本发明所采用的清淤结构及方法，大大降低清淤费用，且在现社会上人工成本的越来越高，如此以来，在费用上的节省越发体现的较为明显；5、与现有技术相比，本发明采用较少的稳定的机械设备，故障率底，维修率底，大大减少设备的维修成本和维修时间。

附图说明

图1为本发明清淤结构示意图。

图2为本发明清淤硐室布置平面图。

图3为本发明清淤硐室中心线纵剖图。

图4为本发明清淤硐室与有轨巷道贯通处平面图。

图5为本发明清淤硐室与有轨巷道贯通处立面图。

图中所示：2.有轨巷道，3.清淤硐室，4.沉淀池，31.滤水墙，32.淤泥沥干硐室，33.铲车掉头硐室，34.卸泥通道，341.卸泥孔洞，342.挡水坎，348.卸泥平台。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步的说明。

如图2所示，在相邻的有轨巷道2进行选址，设计掘进出一条带缓坡的清淤硐室3，清淤硐室3坡底的一端开口开在水仓口附近，另一端的开口要贯穿有轨巷道2，使其与有轨巷道2有重合处，使得淤泥能够进行在与有轨巷道2的重合处进行卸泥工作。

如图2、3所示，清淤硐室3由与水仓口相连处至与有轨巷道连接处方向上依次设有滤水墙31、淤泥沥干硐室32和铲车调头硐室33，滤水墙31用来将淤泥进行过滤，阻挡在清淤硐室3内，且能够使过滤出的水进行回流，流至水仓内。而经过滤水墙31过滤的淤泥被放入淤泥沥干硐室32内继续进行沥干，等满足运输条件时，铲车开入将淤泥运走，并通过铲车调头硐室33进行来回的搬运工作。

如图4、5所示，设有一个卸泥处，该卸泥处位于清淤硐室3与有轨巷道2相连且贯穿处，有轨巷道2位于清淤硐室3卸泥孔洞341下方，方便将淤泥进行运送的同时，也不影响井内的正常工作。卸泥孔洞341与清淤硐室3相邻的一端设有挡水坎342，避免清淤硐室3内的水流入卸泥孔内341，增加运输负担。清淤硐室3穿过铲车调头硐室33的延长端为卸泥通道34，通过该通道将淤泥运送至卸泥孔洞341处。

具体工作方式，首先在两个相邻的有轨巷道之间设置清淤硐室；清淤硐室内设置若干淤泥沥干硐室、铲车调头硐室和滤水墙；清淤硐室与有轨巷道贯通处设置卸泥点，清淤硐室与有轨巷道通过卸泥通道进行连接后，清淤硐室和卸泥平台则被布置好，然后在启用前将一辆小型铲车开入清淤硐室，并停放在铲车调头硐室内。在水仓的沉淀池4内布置泥浆泵，泥浆泵的排污口通过管路连接清淤硐室3，将泥浆排至清淤硐室3内，泥浆通过滤水墙31，在清淤硐室3内再次沉淀，使得淤泥留在清淤硐室3内，沉淀后的水溢出滤水墙31，经过水沟返还至水仓内。然后使用小铲车将清淤硐室3内的淤泥铲至带编号的淤泥沥干硐室32内。等待淤泥沥干后，再将沥干后的淤泥铲至卸泥平台348，通过卸泥平台348的卸泥孔洞341直接将淤泥倒入在卸泥孔洞341下方停放的矿车内，由矿车将沥干后的淤泥清走，完成整个清淤工作。

进一步改进，清淤硐室用来将水仓和有轨巷道进行连接，缩短清淤距离。而清淤硐室连接有轨巷道的一端高于连接水仓仓口的一端方便将泥浆过滤出的水回流至水仓内，进行水资源的循环利用，使得水资源得到合理配置。

进一步改进，将铲车调头硐室设在清淤硐室和有轨巷道相交处的两侧延长端上，这样方便铲车调头的同时，如同时采用多辆铲车进行同步工作的同时，也不会造成拥堵，有利于提高工作效率。淤泥沥干硐室设在有轨巷道一侧，缩短搬运距离的同时，提高工作效率，缩短搬运成本。而将滤水墙设在水仓仓口一侧，水流在流动过程中损耗较少，有利于水资源的重复利用，进而节约水资源，保护生态环境。

进一步改进，卸泥通道与有轨巷道相通处设有卸泥平台，所述卸泥平台与卸泥通道相连处设有挡水坎；所述卸泥平台下方设有卸泥孔洞；卸泥孔洞内设有轨道，所述轨道通往矿山外。将轨道设在卸泥孔洞下方，在将淤泥运出的过程中，不会影响矿山的正常工作，以及铲车可以直接将淤泥倾倒在轨道上的矿车内，无需人工再进行铲运，有效节省人力和运输成本。

进一步改进，清淤硐室位置与水仓和有轨巷道位置相适配。清淤硐室因根据水仓所在的仓口，以及有轨巷道与矿山出口连接的一段连接，这样一方面方便水仓将泥浆排泄至清淤硐室内，另一方面与矿山出口处的有轨巷道进行连接，有效缩短运输距离，有利于提高工作效率，节约运输成本。

进一步改进，清淤硐室的大小、泥浆泵及管路型号和淤泥沥干硐室的数量与水仓相适配。清淤硐室能够满足水仓清淤的流量即可，这样有利于节约成本，合理利用资源，提高企业的经济效益。

进一步改进，卸泥孔洞的大小与矿车大小和小铲车车斗的大小相适配。卸泥孔洞、矿车和小铲车车斗三者要相适配，使得小铲车的车斗能够顺利通过卸泥孔洞落入到矿车内，避免有过多淤泥洒出，影响清淤效果。

以安徽省某地某铜矿为例，该铜矿采选能力360万吨/年，排水量380万立方米/年，经实验对比得出一下表格。且现该铜矿已于2021年采用本发明中的方法投入使用中。