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水仓自动清淤设备在清水营煤矿的实践应用

2017-05-30马彦喜

科技风 2017年17期
关键词:水仓实践应用

摘 要:清水营煤矿井下岩层富水性强,涌中含有大量的煤泥、泥沙。QW08Ⅱ型水仓自动清淤设备的应用,缓解了排水压力,提高了水仓仓容,为矿井防治水工作提供了有实际意义的参数,对宁东矿区地质条件类似矿井使用该型设备具有借鉴意义。

关键词:水仓;自动清淤;清水营;实践;应用

清水营煤矿地质条件复杂,围岩松软,岩层富水性强。11采区进入初采初放阶段以后,井下涌水量呈明显上升趋势。排水设备方面的主要表现是水泵与排水点增多,主水泵开机时间逐渐增长。由于水中含有大量的煤泥和泥沙,造成排水设备磨损加劇,维修量也大幅增加。

11采区主水仓原设计仓容为1502m3,副水仓原设计仓容为1111 m3。以上数据为水仓投入使用前测定的数据。由于围岩压力大,底鼓现象严重,主、副水仓能否承受住日益增大的排水压力,取决于排水设备的同时,还取决于水仓仓容是否足够。110202综采工作面在推进过程中涌出的水,水量大、流速快,夹杂着大量的煤泥和泥沙。由于各掘进头、综采面的排水点没有合格的沉淀池,煤泥和泥沙基本上都被涌水直接带入主、副水仓中,致使两个水仓的有效仓容被大幅压缩,矿井综合防治水难度陡增,对整个矿井的安全生产已经形成了重大安全隐患。水仓的有效仓容必须在清仓后重新予以核算。

从主、副水仓开始初步蓄水的5个月内,仓内淤泥的平均厚度已经超过1.7米。初步蓄水的3个月后,曾对副水仓进行了一次人力清淤,日投入约10人,一星期累计推进仅5米,人员体力消耗大,清淤效果非常不明显。

1 QW08Ⅱ型水仓自动清淤系统简介

该型设备由抽排、输送、缓冲搅拌、加压、压滤五个系统组成。

系统主要技术参数。

(1)回收粒度0.02~10mm;

(2)清淤速度5~10T/h左右(脱水干煤泥);

(3)入料浓度30~45%(含煤泥量);

(4)回收后煤泥水分含量≤30%;

(5)电源电压380V/600V;

清淤工艺流程。

工艺流程和顺序为:(配水装置+搅拌装置)→沉淀池→移动抽排设备→缓冲装置→加压设备→脱水设备→(煤泥装运+排水)。

抽排搅拌系统由自行小车、液压行走装置、液压搅拌站、螺旋搅拌装置和抽排泵组成,抽排泵为BQS606022/N型单级潜水排沙泵。

输送系统采用Φ100mm的强力胶管和强力胶带组成,耐压均为16Kg/cm3。

缓冲搅拌系统由缓冲仓、过滤筛网、电机、减速机、搅拌叶片和胶管组成。

加压系统由加压泵、强力胶管、连接管路、蝶阀等组成。

脱水系统其主要部分为YXA1000/60U型双座快开压滤机,过滤面积60m2。

清淤时先向水仓内配水,待泥水达到一定浓度时再进行搅拌(也可人工搅拌)。开启抽排泵,视煤泥水位高低使用手拉葫芦上下移动抽排泵。通过管路将煤泥水排至振动筛给料箱中。给料箱将煤泥水自动分布到振动脱水筛中进行脱水。脱水后的煤泥块在振动脱水筛中伸展后落至底部的刮板输送机,通过刮板机拉至矿车中。压滤后的水直接进行排放。

2 水仓清淤机的实践应用情况

(1)副水仓清淤。

副水仓巷道变形量相对较小,底部平整,抽排小车移动比较方便。压滤机分前后两板,每板压滤时间为30分钟,每两板可装2/3矿车,每班次约装为6~8辆矿车。清淤过程中对使用说明中所提到的方法进行了修改,改为在抽排机后方约10米的位置,用编织袋构筑一条拦水坝。使用排沙泵向拦水坝与淤泥之间注水,以控制泥浆浓度,确保达到30%~45%的入料要求。

(2)主水仓清淤。

主水仓内平坡段直线长度为207.8米,平均巷宽3.34米,巷高2.67米。由于底鼓现象明显,吸水小井侧高于水仓入口侧,形成了“前高后低”的现象,淤泥大多沉积在仓口段。该型振动脱水筛压滤泥沙的效果较好,滤布干净时,最快15分钟左右就可以压出一板。存在的问题是由于主水仓有多处转弯,设备进入和退出比较困难。

(3)清淤后收集到的数据。

清淤工作结束后,对实际仓容进行了详细测定,测量过程中充分考虑了中央水泵房MD45060×6型多级泵的实际运行情况。主水仓设计仓容为1502m3,实际仓容为1093 m3,其中有效仓容为860 m3,有效仓容比57.3%;副水仓设计仓容为1111m3,实际仓容为1061m3,其中有效仓容为708 m3,有效仓容比63.7%。

综合分析结果:

(1)吸水小井可以正常吸水,且进水量能够满足主排水泵连续运行时,主水仓内还可容水353 m3。

(2)副水仓实际仓容为形成盲巷时的仓容,为1061 m3。同比水泵可以正常吸水的高度,有效容积达到708 m3时形成盲巷。

(3)达到水仓内最大容水量时水仓内共容水约1122 m3,同比最低吸水水位,尚可以多容水769 m3

3 设备在使用过程中总结到的部分经验

1)抽排泵、增压泵应有备用泵,其中抽排泵可与BQS系列22KW的排沙泵通用。压滤过程中应注意观察出水量,出水量较小时即可开板出渣。

2)抽排过程中注意控制好泥浆浓度,搅拌箱和加压泵之间的胶管容易堵塞。使用前后应尽可能使用清水或稀料清洗泵内泥渣。强力泥浆带容易磨损,应做好修补措施。

3)保持泵箱内油量的充足,推荐使用68#抗磨液压油。设备组的日常维护保养非常重要,易锈蚀部位要经常进行润滑和防锈处理。

4)滤布的清洗直接关系到压滤的速度和效果,每次使用前后都应清洗滤布。原设计要求使用压滤过程中的排水进行清洗,存在的问题是压力不足,只能清洗滤布表面,无法清洗管路,达不到清洗效果。正确的清洗方法是:清洗时向抽排泵附近注入清水并抽至缓冲罐中,用加压泵向压滤机内注入清水,放出压滤机内的存水即可完成清洗。使用这种方法同时可以将管路中的泥渣清除干净。

5)抽排机只有前进油缸而没有后退油缸,前进速度慢,后退时只能使用人力推出。

4 结论

QW08Ⅱ型水仓自动清淤机的成功使用,基本上摆脱了人工清仓的落后方式,实现了清淤半自动化,降低了劳动强度,缩短了清仓周期,提高了劳动效率。但是存在的问题也很明显,机组占地面积大、操作程序复杂,可靠性有待进一步提高,针对这些问题应进一步进行改造和优化。

作者简介:马彦喜(1980),男,助理工程师,现任职于神华宁夏煤业集团有限责任公司设备管理中心,长期从事煤矿设备管理工作。

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