[发明专利]一种采空区污水净化相似材料模拟实验装置

说明书

本发明公开了一种采空区污水净化相似材料模拟实验装置，属于环境保护矿井水处理领域。采空区污水净化相似材料模拟实验装置主要由支撑装置、净化装置、循环控制系统组成，通过该采空区污水净化相似材料模拟实验装置，可以预测出污水经过单一采空区、由上采空区经贯通裂隙到下采空区两种路径的净水能力和服务年限，并且可以预测出当污水同时经过以上两种路径进行净化时，两种路径的净化污水量的比例，预测结果可以作为实际生产的重要指导。

技术领域

本发明涉及环境保护矿井水处理领域，尤其涉及一种新型采空区污水净化相似材料模拟实验装置。

背景技术

(1)由于水资源的匮乏和环保意识的增强，现阶段许多煤矿对井下生产污水的处理方法是将污水排送到地面污水厂经过混凝、沉淀、过滤、消毒等工艺净化再利用，但这种处理方法存在着周期长、占地面积大、污水处理成本高等缺点。(2)目前，对矿井污水井下采空区净化方法有所研究，但对采空区净水机理研究比较浅，仅是停留在对单个采空区净水机理及能力的研究，没有考虑到当煤层间距较小时，由于受到采动影响，煤层间的岩层已经产生裂隙而将上下采空区贯通，当井下污水经过上采空区净化的同时，污水也可能通过贯通裂隙由上采空区流到下采空区进行净化。(3)目前，对采空区净化污水的能力研究较多，但对采空区净水服务年限以及不同路径净水比例的研究较少。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种能够预测污水流经不同路径的采空区净水能力以及服务年限的一种新型采空区污水净化相似材料模拟实验装置。

为实现上述目的，本专利在实验室建立了具有可变水力坡度的采空区污水循环净化模型，坡度可以通过坡度变化杆进行调节，该实验模型的净化装置依据相似理论而构建，充填筒直径大小根据采空区实际允许通水断面积而决定的，净化装置长度可以根据采空区的长度而定，通过这种方法构建的实验模型，产生的现象及数据更加切合实际，对实际生产应用具有重要的指导价值。充填筒中滤料层有两类，一类是采空区充填物用来模拟采空区，一类是细小颗粒充填体用来模拟上下两采空区间贯通裂隙。采空区充填物与细小颗粒充填体用金属网格或塑料实体板进行隔离，滤料层的选取至关重要，能够直接影响到实验的成败以及实验结果的真实性。实验模型共有一个进水管和两个出水管，水管上都安装有数据采集系统和阀门，阀门可以调节水流的速度，数据采集系统可以记录水流量，实验室高浊度污水是采用矿井污水池里的沉淀泥按一定比例配制而成，污水经进水管泵送到净化装置上端入水口，通过过滤层后，分别从出水管流出，通过对实验模型中循环控制系统的合理调控，可以分别测出井下污水通过不同路径的净水能力、净水服务年限、净水比例，对实际生产具有重要的指导价值。

有益效果：通过该采空区污水净化相似材料模拟实验装置，可以预测出污水经过单一采空区、由上采空区经贯通裂隙到下采空区两种路径的净水能力和服务年限，并且可以预测出当污水同时经过以上两种路径进行净化时，两种路径的净化污水量的比例，预测结果可以作为实际生产的重要指导。

附图说明

图1为采空区污水净化相似材料模拟实验装置。

具体实施方式