一種管道輸沙系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001](一)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種水利機(jī)械設(shè)施，特別涉及一種管道輸沙系統(tǒng)。
[0002](二)
【背景技術(shù)】
山東省沿黃河區(qū)域包括菏澤市、濟(jì)寧市、泰安市、德州市、濟(jì)南市及淄博市，地處黃河沖積平原區(qū)和山前沖洪積平原區(qū)，是重要的糧食主產(chǎn)區(qū)，同時(shí)，該地區(qū)地下煤炭資源較為豐富。近年來(lái)，隨著煤炭資源開(kāi)采業(yè)在當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)的比重逐步加大，煤炭資源開(kāi)采業(yè)在促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也給帶來(lái)諸多負(fù)面影響，造成了較為嚴(yán)重的地質(zhì)生態(tài)破壞，部分河道斷流，道路、橋涵斷裂下沉，水電設(shè)施損壞。采煤塌陷區(qū)常年積水區(qū)域，耕地面積減少，糧食減產(chǎn)、絕產(chǎn)，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失巨大。壓煤村莊房屋斑裂、傾斜、倒塌，已嚴(yán)重威脅塌陷區(qū)內(nèi)群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)也嚴(yán)重影響該地區(qū)城鎮(zhèn)化的布局和進(jìn)程。
[0003]因采煤塌陷造成的失地農(nóng)民逐年增多，失地農(nóng)民由于沒(méi)有可靠的就業(yè)保障機(jī)制和健全的社會(huì)保障體系，其長(zhǎng)遠(yuǎn)生計(jì)面臨嚴(yán)重威脅。采用傳統(tǒng)的采煤塌陷區(qū)土地復(fù)墾方式和方法，在地面輕度沉陷的區(qū)域，采取局部平整即可恢復(fù)耕種，但在常年積水的重度塌陷區(qū)域，因周邊區(qū)域無(wú)山體或丘陵可借土充填，難以復(fù)墾為耕地，導(dǎo)致當(dāng)?shù)馗孛娣e呈逐年減少的趨勢(shì)，采煤塌陷區(qū)面積逐年增加，若采用傳統(tǒng)的土地復(fù)墾方式，無(wú)法從根本上解決塌陷區(qū)土地復(fù)墾問(wèn)題。
[0004](三)

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種可將黃河泥沙遠(yuǎn)距離引入塌陷區(qū)進(jìn)行土地復(fù)墾的管道輸沙系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種管道輸沙系統(tǒng)，其特征是:包括依次通過(guò)輸沙管道連接的采沙船、泥沙濃密器和/或集沙池、一級(jí)加壓泵站、管道輸沙調(diào)壓塔和二級(jí)加壓泵站，其中:
所述采沙船包括采沙平臺(tái)和采沙平臺(tái)下方的前潛沙泵，采沙平臺(tái)上設(shè)有可控制前潛沙泵升降的升降裝置，所述采沙平臺(tái)左側(cè)和右側(cè)分別向外設(shè)有支撐桿架，所述支撐桿架的外端設(shè)有定滑輪和第一浮筒，所述采沙平臺(tái)上設(shè)有兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)上的牽引繩繞過(guò)定滑輪后連接有第一潛沙泵，第一潛沙泵上連接有外輸輸沙管道；
所述泥沙濃密器包括平臺(tái)，所述平臺(tái)上設(shè)有第一砂漿缸，第一砂漿缸內(nèi)設(shè)有與第一砂漿缸同軸心的圓錐臺(tái)，所述第一砂漿缸上部設(shè)有進(jìn)水管道和溢流管道，所述進(jìn)水管道沿第一砂漿缸內(nèi)壁的切線方向設(shè)置，所述溢流管道位于圓錐臺(tái)的上端，所述第一砂漿缸的缸底設(shè)有兩根沿水流的流動(dòng)方向并向下45°方向設(shè)置的出流管道，所述出流管道下方設(shè)有喂料te ；
所述集沙池包括坡底槽式進(jìn)水渠和出口水位控制閘，所述坡底槽式進(jìn)水渠底部設(shè)有漏斗集沙井，所述漏斗集沙井內(nèi)設(shè)有喂料潛沙泵，所述坡底槽式進(jìn)水渠上方設(shè)有喂料泵房，喂料泵房?jī)?nèi)設(shè)有可使喂料潛沙泵升降的起降控制裝置及與喂料潛沙泵連接的泥漿泵。
[0006]所述管道輸沙調(diào)壓塔包括PLC控制系統(tǒng)和垂直連接在輸沙管道的豎立管道，所述輸沙管道上方設(shè)有蓄水池，所述豎立管道的上出口向下彎并朝向蓄水池，所述蓄水池底部與豎立管道之間連接有逆向回止閥，所述蓄水池底部設(shè)有排水閥，所述蓄水池配套有用于向蓄水池補(bǔ)水的機(jī)井)和潛水泵，所述蓄水池內(nèi)設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器、逆向回止閥、排水閥和壓力傳感器分別與PLC控制系統(tǒng)電路連接；
所述外輸輸沙管道與進(jìn)水管道或砂漿池連接，所述喂料罐或隔膜泵通過(guò)輸沙管道與一級(jí)泵站的泥漿泵連接。
[0007]所述一級(jí)加壓泵站和二級(jí)加壓泵站使用的水泵為立式液壓柱塞泥漿泵和/或立式液壓內(nèi)胎泥漿泵，所述立式液壓柱塞泥漿泵包括豎立的柱塞式第二砂漿缸，所述柱塞式第二砂漿缸包括缸體、活塞柱和可更換的環(huán)形支撐密封圈，環(huán)形支撐密封圈固定在缸體上并且套在活塞柱上，所述柱塞式第二砂漿缸上方連接第一液壓油缸，所述第一液壓油缸的輸出端伸入缸體內(nèi)部與活塞柱固定連接，所述環(huán)形支撐密封圈將缸體內(nèi)腔分隔成上空腔和下空腔，所述下空腔的上部設(shè)有壓力傳感器，所述缸體下端設(shè)有側(cè)進(jìn)口和側(cè)出口，側(cè)進(jìn)口處設(shè)有只進(jìn)不出的第一進(jìn)口單向浮動(dòng)球閥，側(cè)出口處設(shè)有只出不進(jìn)的第一出口單向重力球閥，所述第一進(jìn)口單向浮動(dòng)球閥的密度小于I千克/立方米，第一出口單向重力球閥的密度大于I千克/立方米。
[0008]所述上空腔側(cè)壁上設(shè)有透明的第一敞口式散熱示位器，所述側(cè)進(jìn)口和側(cè)出口上方的下空腔內(nèi)設(shè)有慮位器，所述慮位器通過(guò)橡皮筋連接在下空腔的底部，所述慮位器包括由具有超高分子量的聚乙烯材料制成的球體和鑲嵌在球體外沿與第二砂漿缸內(nèi)壁接觸的環(huán)形部位的土工布，所述活塞柱為鍍鉻活塞柱，所述活塞柱下端設(shè)有由超高分子量聚乙烯材料制成的耐磨帽。
[0009]所述第一進(jìn)口單向浮動(dòng)球閥的密度為0.94千克/立方米，第一出口單向重力球閥的密度為1.37千克/立方米。
[0010]所述立式液壓內(nèi)胎泥漿泵包括豎立的第三砂漿缸，所述第三砂漿缸上端的進(jìn)口處設(shè)有只進(jìn)不出的第二進(jìn)口單向浮動(dòng)球閥，所述第三砂漿缸下端的出口處設(shè)有只出不進(jìn)的第二出口單向浮動(dòng)球閥，進(jìn)口和出口之間設(shè)有筒柱狀的砂漿內(nèi)胎，所述第三砂漿缸的中部連接有橫向的柱塞式水缸，所述柱塞式水缸的另一端連接第二液壓油缸，所述第二液壓油缸的輸出端伸入柱塞式水缸內(nèi)與柱塞式水缸的柱塞固定連接，所述柱塞式水缸的靠近第二液壓油缸的空腔上設(shè)有透明的第二敞口式散熱示位器，另一端設(shè)有加水孔；所述第二進(jìn)口單向浮動(dòng)球閥和第二出口單向浮動(dòng)球閥的密度小于I千克/立方米。
[0011]所述砂漿內(nèi)胎為可壓縮可舒張的筒柱狀橡膠制品，所述第二進(jìn)口單向浮動(dòng)球閥和第二出口單向浮動(dòng)球閥的密度為0.94千克/立方米。
[0012]所述外輸輸沙管道上設(shè)有浮筒。
[0013]所述圓錐臺(tái)用超高分子量聚乙烯材料制成，所述圓錐臺(tái)外壁在上下方向上的傾斜角度為13.5°
所述坡底槽式進(jìn)水渠兩岸的坡度2a >30°。
[0014]所述豎立管道的高為40米，其內(nèi)徑為0.6米，所述蓄水池與輸沙管道之間的距離為15米，所述豎立管道由超高分子量聚乙烯材料制成，所述豎立管道外設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)的管道架。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
①、采用黃河采沙平臺(tái)，沿垂直水流方向布設(shè)3臺(tái)潛沙泵，增加了黃河河床泥沙補(bǔ)給的工作面的寬度，增加黃河泥沙補(bǔ)給量，即減少移動(dòng)黃河采沙平臺(tái)的頻次，提高采沙平臺(tái)的綜合機(jī)械效率，降低采沙成本；
②、利用泥沙濃密器或集沙池，將黃河采沙平臺(tái)采集的泥沙漿體含沙量300千克/立方米經(jīng)濃密后，黃河泥沙漿體含沙量可達(dá)到600千克/立方米；
③、利用立式液壓柱塞泵或立式液壓內(nèi)胎泵功能，將泵的工作壓力設(shè)定在SMpa(揚(yáng)程800m)，以最少的泵站級(jí)數(shù)(泵站投資少，運(yùn)行管理人員少及其運(yùn)行費(fèi)用低)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離管道輸送之目的；
④、通過(guò)管道調(diào)壓塔的特定功能，使多級(jí)泵站之間的管道成為連續(xù)半封閉狀態(tài)，既無(wú)需在下一級(jí)泵站前設(shè)泥漿池及其攪拌站，并自動(dòng)調(diào)節(jié)泥漿泵的喂料壓力，實(shí)現(xiàn)多泵站同步協(xié)同工作之目的；
⑤、該輸沙系統(tǒng)為黃河動(dòng)水采沙，多級(jí)泵站同步協(xié)同運(yùn)行，遠(yuǎn)距離、大流量、長(zhǎng)時(shí)間、高含沙量的工程與設(shè)備高度相結(jié)合的系統(tǒng)工程技術(shù)。
[0016]本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)輸送泥沙10km區(qū)域范圍內(nèi)，其成本在10-36元/立方米之間，其成本適中，社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益顯著。
[0017](四)
【附圖說(shuō)明】
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為采沙船的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2中A-A向的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為泥沙濃密器的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為泥沙濃密器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為集沙池的截面結(jié)構(gòu)示意圖圖7為管道輸沙調(diào)壓塔的主視結(jié)構(gòu)示意圖圖8為立式液壓柱塞泥漿泵的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為立式液壓內(nèi)胎泥漿泵的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，100采沙