一种露天矿坑排水系统和排水方法

技术领域

本发明属于露天矿坑排水技术领域，特别是涉及一种露天矿坑排水系统和排水方法。

背景技术

露天矿是把覆盖在矿体上部及其周围的浮土和围岩剥去，把废石运到排土场，从敞露的矿体上直接采掘矿石。露天矿在开采过程中形成的采坑，在雨季会在采坑里积攒整个矿坑的雨水，进而需要将矿坑中的积水排出才能继续进行矿石开采。

目前对于矿坑积水的排出部分是使用离心泵进行抽取，但是离心泵只能放在岸边，汛期水面暴涨容易将离心泵淹没进而导致排水系统瘫痪，还有则是使用潜水泵进行抽取，但是大型潜水泵质量较重，要进行吊装作业且只能放在坑底进行排水，潜水泵大多数是下吸式结构，如果底部没有装基础的话，潜水泵很容易陷到泥里，潜水泵工作时会泥浆排出，进而导致水泵位置下降，停泵后四周的泥浆回流将潜水泵埋住，进而难以将潜水泵取出。

发明内容

为了克服现有的离心泵和潜水泵对于矿坑积水排出效果都不好的缺点，本发明的目的是：提供一种矿坑积水排出效果好的露天矿坑排水系统和排水方法。

技术方案为：一种露天矿坑排水系统，包括有排水泵、柱形气囊、转动架、固定环、滤网和涡轮，排水泵两侧均连接有使排水泵悬浮的柱形气囊，排水泵上连接有固定环，排水泵上转动式连接有涡轮，固定环上转动式连接有转动架，转动架与涡轮连接，转动架上连接有滤网。

作为更进一步的优选方案，还包括有吊装组件，吊装组件包括有固定架、限位斗、电磁铁、复位弹簧一、圆形磁铁和复位弹簧二，排水泵上连接有固定架，固定架上连接有限位斗，固定架两侧均滑动式连接有对吊装器进行限位的电磁铁，电磁铁与固定架之间均连接有复位弹簧一，排水泵上设有圆形磁铁，圆形磁铁与排水泵之间连接有复位弹簧二。

作为更进一步的优选方案，还包括有圆形气囊，排水泵上均匀设有若干个圆形气囊。

作为更进一步的优选方案，还包括有限位组件，限位组件包括有固定框、限位架、电动滚筒、拉绳、滑动板、复位弹簧三、固定球和开关，排水泵两侧均连接有固定框，固定框上均连接有限位架，固定框上均安装有电动滚筒，电动滚筒上绕有拉绳，拉绳上连接有对排水泵进行限位的固定球，固定框两侧均滑动式连接有滑动板，滑动板均与相邻的电动滚筒转动连接，滑动板均与相邻的固定框之间连接有复位弹簧三，固定框相互靠近一侧上均安装有控制电动滚筒的开关。

作为更进一步的优选方案，滤网的孔径小于普通矿石大小。

作为更进一步的优选方案，固定架上开有圆孔。

作为更进一步的优选方案，两块电磁铁相互靠近一侧均开有卡槽。

作为更进一步的优选方案，吊装器为铁磁材质。

作为更进一步的优选方案，圆形磁铁上部设有圆槽。

本发明还提供了一种露天矿坑排水方法，包括有以下步骤：

S1：首先对柱形气囊进行充气，再使吊装器与圆形磁铁对齐；

S2：再对电磁铁进行通电，从而使电磁铁对吊装器限位；

S3：再通过吊装器将排水泵吊装至矿坑积水中，再控制电动滚筒使得固定球沉入矿坑底部，从而对排水泵限位；

S4：再使吊装器与排水泵脱离，由于浮力作用排水泵会悬浮在积水中进行排水，同时滤网能对积水进行过滤；

S5：随着排水的进行使得水位下降，当排水泵与底部淤泥接触时，由于积水水位低，抽取时间短，进而使排水泵只会抽取少量淤泥，从而不会将排水泵埋住。

本发明具有以下优点：1、本发明通过对气囊进行充气，使得排水泵悬浮在积水中，使得排水泵不与淤泥接触，进而提升排水效果，随着水位下降排水泵与淤泥接触，排水泵只会抽取少量淤泥，进而不会将排水泵埋住，方便将排水泵取出，再通过滤网对积水中的杂质和矿石进过滤，进而避免和矿石进入排水泵造成堵塞，进而保证排水工作的正常进行。

2、本发明通过圆形磁铁对吊装器进行吸附，使得吊装器位置居中，再通过给电磁铁通电，使得电磁铁对吊装器进行限位，进而使吊装器往上运动既能将排水泵提起，进而方便对排水泵进行移动，无需人工进行操作，省时省力，再通过将固定球放入矿坑底部，进而对排水泵进行限位，避免排水泵位置发生偏移。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明排水泵和柱形气囊的结构示意图。

图3为本发明排水泵、转动架、固定环和滤网的结构示意图。

图4为本发明的固定环、滤网和转动架等部件的结构示意图。

图5为本发明排水泵、转动架、固定环和涡轮的结构示意图。

图6为本发明固定架、吊装器和限位斗等部件的结构示意图。

图7为本发明电磁铁、复位弹簧一和卡槽等部件的结构示意图。

图8为本发明圆形磁铁和复位弹簧二的结构示意图。

图9为本发明排水泵、固定框和限位架的结构示意图。

图10为本发明固定框和限位架的结构示意图。

图11为本发明限位组件的结构示意图。

图12为本发明电动滚筒、拉绳和滑动板等部件的结构示意图。

其中：

1-排水泵，2-柱形气囊，3-转动架，4-固定环，5-滤网，6-涡轮；

71-固定架，72-吊装器，73-限位斗，74-电磁铁，75-复位弹簧一，76-圆形磁铁，77-复位弹簧二，78-圆形气囊，79-卡槽；

81-固定框，82-限位架，83-电动滚筒，84-拉绳，85-滑动板，86-复位弹簧三，87-固定球。

具体实施方式

下面结合具体的实施例来对本发明做进一步的说明，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语如：设置、安装、相连、连接应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：一种露天矿坑排水系统，参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图9，包括有排水泵1、柱形气囊2、转动架3、固定环4、滤网5和涡轮6，排水泵1上部前后均固接有柱形气囊2，排水泵1右部固接有固定环4，排水泵1右部转动式连接有涡轮6，固定环4上转动式连接有转动架3，转动架3与涡轮6固接，转动架3上固接有滤网5，滤网5的孔径小于普通矿石大小，进而使得滤网5能够对矿石进行遮挡，从而防止矿石进入排水泵1。

首先对柱形气囊2进行充气，然后将排水泵1放入露天矿坑积水中，再控制排水泵1，从而使得排水泵1对露天矿坑积水进行抽取，进而对露天矿坑进行排水，由于柱形气囊2的浮力作用，进而使得排水泵1会悬浮在露天矿坑积水中，进而不会与露天矿坑底部淤泥接触，进而使得排水泵1在对露天矿坑进行排水时，不会抽取淤泥，进而能够持续地对露天矿坑进行排水，从而能够达到较好的排水效果，随着排水泵1不断地进行抽取，露天矿坑积水的水位不断下降，排水泵1会与底部的淤泥接触，由于积水水位较低，所需抽取时间较短，进而使得排水泵1只会抽取少量淤泥，进而将剩余的露天矿坑积水抽干时，抽取的少量淤泥也不会将排水泵1埋住，当排水泵1对露天矿坑进行排水时，积水通过排水泵1右部转动架3上的滤网5进行过滤，然后才能进入排水泵1中，当积水水位较高时，滤网5能够对积水中的杂质进行过滤，防止杂质对排水泵1造成堵塞，当积水水位较低使得排水泵1与露天矿坑底部接触时，由于滤网5的孔径小于普通矿石大小，从而能够通过滤网5将积水中的矿石进行隔离，防止矿石进入排水泵1中，进而对排水泵1进行保护，积水进入排水泵1的同时会带动涡轮6转动，从而使得转动架3一起转动，转动架3转动会带动滤网5一起转动，滤网5转动会使得其表面被隔离的杂质和矿石掉落，进而对滤网5表面进行清洁，从而防止杂质和矿石堵住滤网5，进而提高滤网5的过滤效率。

实施例2：在实施例1的基础之上，参阅图1、图6和图7，还包括有吊装组件，吊装组件包括有固定架71、限位斗73、电磁铁74、复位弹簧一75、圆形磁铁76和复位弹簧二77，排水泵1上固接有固定架71，固定架71上部中心开有圆孔，固定架71上部固接有限位斗73，限位斗73固接在圆孔上，固定架71上部左右均滑动式连接有电磁铁74，吊装器72为铁磁材质，吊装器72下部直径比上部小，两块电磁铁74相互靠近一侧均开有卡槽79，从而使得吊装器72卡入卡槽79内，进而对吊装器72进行限位，电磁铁74与固定架71之间均固接有复位弹簧一75，排水泵1上部中间设有圆形磁铁76，圆形磁铁76上部设有圆槽，从而使得吊装器72能够更好地与圆形磁铁76对齐，圆形磁铁76与排水泵1之间固接有复位弹簧二77。

控制吊装器72，使得吊装器72穿过固定架71上圆孔往下运动，由于吊装器72为磁性材料，进而使吊装器72在往下运动的过程中，圆形磁铁76会对吊装器72产生吸力，进而使得吊装器72与圆形磁铁76接触，吊装器72继续往下运动会挤压圆形磁铁76，使得圆形磁铁76往下运动，复位弹簧二77压缩，由于圆形磁铁76上部设有圆槽，进而能够更好地使吊装器72吸附在圆形磁铁76中心，然后再控制电磁铁74，使得电磁铁74产生磁性，两块电磁铁74进而会往相互靠近的一侧运动，复位弹簧一75拉伸，电磁铁74进而会与吊装器72接触，由于两块电磁铁74相互靠近一侧均开有卡槽79，进而使得吊装器72固定在两块电磁铁74之间的卡槽79内，再控制吊装器72使得其往上运动，由于吊装器72下部直径比上部小，进而在吊装器72往上运动时，由于排水泵1自身重力作用，吊装器72会与圆形磁铁76分离，复位弹簧二77复原，吊装器72不再挤压圆形磁铁76，圆形磁铁76往上运动恢复原位，电磁铁74会将吊装器72卡住，从而使得吊装器72往上运动能够带动固定架71和排水泵1一起往上运动，从而将排水泵1吊起，然后再将排水泵1放入露天矿坑积水中指定位置，再控制电磁铁74，使得电磁铁74失去磁性，复位弹簧一75复原，从而使得两块电磁铁74往相互远离的方向运动至恢复原位，进而使得电磁铁74与吊装器72分离，电磁铁74进而不再对吊装器72进行卡位，吊装器72往上运动会与固定架71分离，进而将排水泵1运送到排水的指定位置，无需人工搬运，进而减少工作量降低劳动强度，省时省力。

参阅图1和图6，还包括有圆形气囊78，排水泵1左部均匀设有两个圆形气囊78。通过排水泵1左部圆形气囊78的浮力作用，进而使得对排水泵1进行吊装的过程中，能够达到排水泵1的左右平衡，进而方便排水泵1吊装工作的进行。

参阅图1、图9、图10、图11和图12，还包括有限位组件，限位组件包括有固定框81、限位架82、电动滚筒83、拉绳84、滑动板85、复位弹簧三86固定球87和开关88，排水泵1中部前后均固接有固定框81，固定框81下部均固接有限位架82，固定框81内均安装有电动滚筒83，电动滚筒83上绕有拉绳84，拉绳84下部固接有固定球87，固定框81前后均滑动式连接有滑动板85，滑动板85均与相邻的电动滚筒83转动连接，固定球87均位于相邻的限位架82上部，滑动板85均与相邻的固定框81之间固接有复位弹簧三86，固定框81相互靠近一侧上部均安装有开关88。

通过吊装将排水泵1运送至露天矿坑积水中，在固定球87的重力作用下，复位弹簧三86压缩，再打开电动滚筒83，使得电动滚筒83转动，固定球87会往下运动从而拉动拉绳84，使得拉绳84一起往下运动，当固定球87往下运动至露天矿坑底部时，由于露天矿坑底部对固定球87的支撑，从而使得固定球87不再拉动拉绳84，复位弹簧三86复原，从而使得滑动板85往上滑动，进而带动电动滚筒83一起往上运动，滑动板85往上滑动会挤压开关88，进而将电动滚筒83关闭，从而避免电动滚筒83继续转动导致拉绳84过长，随着露天矿坑水位的下降，拉绳84的长度会多余，进而能够通过人工控制电动滚筒83反转，进而对拉绳84进行收起即可，通过固定球87往下运动至露天矿坑底部，进而能够对排水泵1进行限位，防止水流因素带动排水泵1移动，进而确保排水泵1在指定位置进行排水，当矿坑排水完毕后，再控制吊装器72对排水泵1进行吊装，从而使得固定球87离开矿坑底部，固定球87继续1往下拉动拉绳84，从而使得滑动板85和电动滚筒83一起往下运动恢复原位，复位弹簧三86压缩。

一种露天矿坑排水方法，包括以下步骤：

S1：首先对柱形气囊2进行充气，再使吊装器72与圆形磁铁76对齐；

S2：再对电磁铁74进行通电，从而使电磁铁74对吊装器72限位；

S3：再通过吊装器72将排水泵1吊装至矿坑积水中，再控制电动滚筒83使得固定球87沉入矿坑底部，从而对排水泵1限位；

S4：再使吊装器72与排水泵1脱离，由于浮力作用排水泵1会悬浮在积水中进行排水，同时滤网5能对积水进行过滤；

S5：随着排水的进行使得水位下降，当排水泵与底部淤泥接触时，由于积水水位低，抽取时间短，进而使排水泵1只会抽取少量淤泥，从而不会将排水泵1埋住。

以上结合具体实施例描述了本发明实施例的技术原理。这些描述只是为了解释本发明实施例的原理，而不能以任何方式解释为对本发明实施例保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明实施例的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明实施例的保护范围之内。