一种管道输沙系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种水利机械设施，特别公开了一种管道输沙系统，它包括依次通过输沙管道连接的采沙船、泥沙浓密器和/或集沙池、一级加压泵站、管道输沙调压塔和二级加压泵站，其中泥沙浓密器和集沙池可任选其一使用，也可以同时使用，而一级加压泵站和二级加压泵站使用的水泵可以是立式液压内胎泥浆泵，也可以是立式液压柱塞泥浆泵，还可以两种同时使用。本实用新型专利技术可实现黄河泥沙的远距离输送，填补煤矿区由于开挖煤所造成的塌陷区，实现农田复垦复耕。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】(一)
本技术涉及一种水利机械设施，特别涉及一种管道输沙系统。(二)
技术介绍
山东省沿黄河区域包括菏泽市、济宁市、泰安市、德州市、济南市及淄博市，地处黄河冲积平原区和山前冲洪积平原区，是重要的粮食主产区，同时，该地区地下煤炭资源较为丰富。近年来，随着煤炭资源开采业在当地国民经济的比重逐步加大，煤炭资源开采业在促进当地社会经济发展的同时，也给带来诸多负面影响，造成了较为严重的地质生态破坏，部分河道断流，道路、桥涵断裂下沉，水电设施损坏。采煤塌陷区常年积水区域，耕地面积减少，粮食减产、绝产，农业经济损失巨大。压煤村庄房屋斑裂、倾斜、倒塌，已严重威胁塌陷区内群众生命财产安全，同时也严重影响该地区城镇化的布局和进程。因采煤塌陷造成的失地农民逐年增多，失地农民由于没有可靠的就业保障机制和健全的社会保障体系，其长远生计面临严重威胁。采用传统的采煤塌陷区土地复垦方式和方法，在地面轻度沉陷的区域，采取局部平整即可恢复耕种，但在常年积水的重度塌陷区域，因周边区域无山体或丘陵可借土充填，难以复垦为耕地，导致当地耕地面积呈逐年减少的趋势，采煤塌陷区面积逐年增加，若采用传统的土地复垦方式，无法从根本上解决塌陷区土地复垦问题。(三)
技术实现思路
本技术为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种可将黄河泥沙远距离引入塌陷区进行土地复垦的管道输沙系统。本技术是通过如下技术方案实现的:一种管道输沙系统，其特征是:包括依次通过输沙管道连接的采沙船、泥沙浓密器和/或集沙池、一级加压泵站、管道输沙调压塔和二级加压泵站，其中:所述采沙船包括采沙平台和采沙平台下方的前潜沙泵，采沙平台上设有可控制前潜沙泵升降的升降装置，所述采沙平台左侧和右侧分别向外设有支撑杆架，所述支撑杆架的外端设有定滑轮和第一浮筒，所述采沙平台上设有两台卷扬机，卷扬机上的牵引绳绕过定滑轮后连接有第一潜沙泵，第一潜沙泵上连接有外输输沙管道；所述泥沙浓密器包括平台，所述平台上设有第一砂浆缸，第一砂浆缸内设有与第一砂浆缸同轴心的圆锥台，所述第一砂浆缸上部设有进水管道和溢流管道，所述进水管道沿第一砂浆缸内壁的切线方向设置，所述溢流管道位于圆锥台的上端，所述第一砂浆缸的缸底设有两根沿水流的流动方向并向下45°方向设置的出流管道，所述出流管道下方设有喂料iiS ;所述集沙池包括坡底槽式进水渠和出口水位控制闸，所述坡底槽式进水渠底部设有漏斗集沙井，所述漏斗集沙井内设有喂料潜沙泵，所述坡底槽式进水渠上方设有喂料泵房，喂料泵房内设有可使喂料潜沙泵升降的起降控制装置及与喂料潜沙泵连接的泥浆泵。所述管道输沙调压塔包括PLC控制系统和垂直连接在输沙管道的竖立管道，所述输沙管道上方设有蓄水池，所述竖立管道的上出口向下弯并朝向蓄水池，所述蓄水池底部与竖立管道之间连接有逆向回止阀，所述蓄水池底部设有排水阀，所述蓄水池配套有用于向蓄水池补水的机井)和潜水泵，所述蓄水池内设有压力传感器，所述压力传感器、逆向回止阀、排水阀和压力传感器分别与PLC控制系统电路连接；所述外输输沙管道与进水管道或砂浆池连接，所述喂料罐或隔膜泵通过输沙管道与一级泵站的泥浆泵连接。所述一级加压泵站和二级加压泵站使用的水泵为立式液压柱塞泥浆泵和/或立式液压内胎泥浆泵，所述立式液压柱塞泥浆泵包括竖立的柱塞式第二砂浆缸，所述柱塞式第二砂浆缸包括缸体、活塞柱和可更换的环形支撑密封圈，环形支撑密封圈固定在缸体上并且套在活塞柱上，所述柱塞式第二砂浆缸上方连接第一液压油缸，所述第一液压油缸的输出端伸入缸体内部与活塞柱固定连接，所述环形支撑密封圈将缸体内腔分隔成上空腔和下空腔，所述下空腔的上部设有压力传感器，所述缸体下端设有侧进口和侧出口，侧进口处设有只进不出的第一进口单向浮动球阀，侧出口处设有只出不进的第一出口单向重力球阀，所述第一进口单向浮动球阀的密度小于I千克/立方米，第一出口单向重力球阀的密度大于I千克/立方米。所述上空腔侧壁上设有透明的第一敞口式散热示位器，所述侧进口和侧出口上方的下空腔内设有虑位器，所述虑位器通过橡皮筋连接在下空腔的底部，所述虑位器包括由具有超高分子量的聚乙烯材料制成的球体和镶嵌在球体外沿与第二砂浆缸内壁接触的环形部位的土工布，所述活塞柱为镀铬活塞柱，所述活塞柱下端设有由超高分子量聚乙烯材料制成的耐磨帽。所述第一进口单向浮动球阀的密度为0.94千克/立方米，第一出口单向重力球阀的密度为1.37千克/立方米。所述立式液压内胎泥浆泵包括竖立的第三砂浆缸，所述第三砂浆缸上端的进口处设有只进不出的第二进口单向浮动球阀，所述第三砂浆缸下端的出口处设有只出不进的第二出口单向浮动球阀，进口和出口之间设有筒柱状的砂浆内胎，所述第三砂浆缸的中部连接有横向的柱塞式水缸，所述柱塞式水缸的另一端连接第二液压油缸，所述第二液压油缸的输出端伸入柱塞式水缸内与柱塞式水缸的柱塞固定连接，所述柱塞式水缸的靠近第二液压油缸的空腔上设有透明的第二敞口式散热示位器，另一端设有加水孔；所述第二进口单向浮动球阀和第二出口单向浮动球阀的密度小于I千克/立方米。所述砂浆内胎为可压缩可舒张的筒柱状橡胶制品，所述第二进口单向浮动球阀和第二出口单向浮动球阀的密度为0.94千克/立方米。所述外输输沙管道上设有浮筒。所述圆锥台用超高分子量聚乙烯材料制成，所述圆锥台外壁在上下方向上的倾斜角度为13.5°所述坡底槽式进水渠两岸的坡度2a > 30°。所述竖立管道的高为40米，其内径为0.6米，所述蓄水池与输沙管道之间的距离为15米，所述竖立管道由超高分子量聚乙烯材料制成，所述竖立管道外设有钢结构的管道架。本技术的有益效果是:①、采用黄河采沙平台，沿垂直水流方向布设3台潜沙泵，增加了黄河河床泥沙补给的工作面的宽度，增加黄河泥沙补给量，即减少移动黄河采沙平台的频次，提高采沙平台的综合机械效率，降低采沙成本；②、利用泥沙浓密器或集沙池，将黄河采沙平台采集的泥沙浆体含沙量300kg/m3经浓密后，黄河泥沙浆体含沙量可达到600kg/m3;③、利用立式液压柱塞泵或立式液压内胎泵功能，将泵的工作压力设定在8Mpa(扬程800m)，以最少的泵站级数(泵站投资少，运行管理人员少及其运行费用低)，实现远距离管道输送之目的；④、通过管道调压塔的特定功能，使多级泵站之间的管道成为连续半封闭状态，既无需在下一级泵站前设泥浆池及其搅拌站，并自动调节泥浆泵的喂料压力，实现多泵站同步协同工作之目的；⑤、该输沙系统为黄河动水采沙，多级泵站同步协同运行，远距离、大流量、长时间、高含沙量的工程与设备高度相结合的系统工程技术。本技术可实现输送泥沙10km区域范围内，其成本在10-36元/m3之间，其成本适中，社会效益与经济效益显著。(四)【附图说明】下面结合附图对本技术作进一步的说明。图1为本技术的主视结构示意图；图2为采沙船的俯视结构示意图；图3为图2中A-A向的截面结构示意图；图4为泥沙浓密器的主视结构示意图；图5为泥沙浓密器的俯视结构示意图；图6为集沙池的截面结构示意图图7为管道输沙调压塔当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道输沙系统，其特征是：包括依次通过输沙管道连接的采沙船、泥沙浓密器和/或集沙池、一级加压泵站、管道输沙调压塔和二级加压泵站，其中：所述采沙船包括采沙平台（11）和采沙平台（11）下方的前潜沙泵（12），采沙平台（11）上设有可控制前潜沙泵（12）升降的升降装置，所述采沙平台（11）左侧和右侧分别向外设有支撑杆架（13）和第一浮筒（110），所述支撑杆架（13）的外端设有定滑轮（14），所述采沙平台（11）上设有两台卷扬机（15），卷扬机（15）上的牵引绳（16）绕过定滑轮（14）后连接有第一潜沙泵（17），第一潜沙泵（17）上连接有外输输沙管道（18）；所述泥沙浓密器包括平台（21），所述平台（21）上设有第一砂浆缸（22），第一砂浆缸（22）内设有与第一砂浆缸（22）同轴心的圆锥台（23），所述第一砂浆缸（22）上部设有进水管道（24）和溢流管道（25），所述进水管道（24）沿第一砂浆缸（22）内壁的切线方向设置，所述溢流管道（25）位于圆锥台（23）的上端，所述第一砂浆缸（22）的缸底设有两根沿水流的流动方向并向下45°方向设置的出流管道（26），所述出流管道（26）下方设有喂料罐（27）；所述集沙池包括坡底槽式进水渠（32）和出口水位控制闸（33），所述坡底槽式进水渠（32）底部设有漏斗集沙井（321），所述漏斗集沙井（321）内设有喂料潜沙泵（36），所述坡底槽式进水渠（32）上方设有喂料泵房（34），喂料泵房（34）内设有可使喂料潜沙泵（36）升降的起降控制装置（35）及与喂料潜沙泵（36）连接的隔膜泵（37）；所述管道输沙调压塔包括PLC控制系统（49）和垂直连接在输沙管道（41）的竖立管道（42），所述输沙管道（41）上方设有蓄水池（44），所述竖立管道（42）的上出口向下弯并朝向蓄水池（44），所述蓄水池（44）底部与竖立管道（42）之间连接有逆向回止阀（45），所述蓄水池（44）底部设有排水阀（46），所述蓄水池（44）配套有用于向蓄水池（44）补水的机井（410）和潜水泵（48），所述蓄水池（44）内设有压力传感器（47），所述压力传感器（47）、逆向回止阀（45）、排水阀（46）和压力传感器（47）分别与PLC控制系统（49）电路连接；所述外输输沙管道（18）与进水管道（24）或砂浆池（31）连接，所述喂料罐（27）或隔膜泵（37）通过输沙管道与一级泵站的泥浆泵连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：纪仁卿，胡振琪，曲维福，邵芳，
申请(专利权)人：山东国地水利土地勘察设计有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37