综采工作面电机冷却水回路改造

2020-07-18贾文波

煤 2020年7期

贾文波

(大同煤矿集团同家梁矿，山西大同 037025)

大同煤矿集团某矿综采工作面在生产过程中存在将胶带机电机、刮板输送机电机、转载机电机冷却水直接排入煤流系统的问题，这些冷却水通常都随煤流系统流走进入漏煤眼，不仅造成了静压水的浪费，而且影响矿井煤流系统的运输，尤其是影响煤仓和漏煤眼，可能会造成溃煤事故，严重制约煤矿安全生产。因此要从根源上解决问题，将电机冷却水回收和再利用[1-2]。

1 改造方案

1.1 胶带机电机冷却水系统改造

将胶带头的冷却水与巷道内D102 mm排水管路连接，最终排入井底水仓，抽到地面予以净化，达到循环利用的目的。而实际最大的问题是如果冷却水的水压小于D102 mm排水管路中的水压，就会将污水倒灌入胶带电机冷却水系统，造成污染和泥沙的沉积，因此需要进行理论论证，满足条件后方可进行实施方案。

该矿井底距地面的高差约为300 m，因此由地面到达井下的静压水压强约为3 MPa，根据井底静压水管压强表得知静压水压强约为2.8 MPa。考虑到静压水经过盘区上下山巷道的起伏及管道内沿程和局部损失等因素，到工作面运输巷口的压强约为1.8 MPa，相当于180 m高的水柱。而D102 mm排水管路中，使用排水能力最大的排水泵为132 kW的冷钢泵，其排水量为1 100 m3/h，根据水泵功率和流量的关系公式：

Pη=Qgh

式中：P为电机功率，132 kW；η为电机效率，取0.85；Q为排水时的流量，1 100 m3/h；h为水泵的扬程。

经计算，水泵的扬程约为35 m，即最大扬程也小于静压水的180 m水柱，所以得出结论：排水管路中水压远小于静压水管路中的水压。因此，将冷却水引入排水管路不会有“倒灌”现象发生。而以上计算条件是在极端环境下才会出现，现场还在冷却水出水管上加装了单向阀和流量计，从根本上杜绝了“倒灌”现象。通常情况下，排水的D102 mm管路为半管水，很难达到全满的状态，因此连接管路的时候，将连接头固定在D102 mm管路的正上方，还可进一步减少回流压强。管路连接如图1所示。

图1 胶带机电机冷却水改造示意

从图1可以看出，进水管路进入胶带机电机时，是通过D56 mm静压水供水管路变D19 mm管路，如果两台电机，则进行管路串联。出水管使用三通出两趟管路，一趟通向盘区排水管路，一趟则作为预留管路，这趟预留管路作用有两个，一是检验电机的水路是否畅通，如果畅通则会顺利出水；二是在需要冲洗煤泥时也可以打开使用。当检验管路通畅后，则需要把冷却水排到盘区的D102 mm排水管，把检验阀门关掉，打开排水管阀门，则通过流量计可以看到水走向D102 mm管路。

1.2 刮板机、转载机冷却水系统改造

根据现场生产的实际情况，转载机和刮板输送机随着工作面的推进是移动的，如果不停地移动冷却水管是不实际的，一是因为没有距离合适的三通阀门，二是不停地拆装会增加工作量，所以最终提出了将冷却水引入液箱的方案，形成封闭式的水路系统，既节约了水资源，又适应了实际生产的需要。

具体改造如图2所示，两根D16 mm的管路都是从电机出来的冷却水管路，通过设备列车，最后由一根D25 mm的管路，将冷却水最终引入了液箱，在管路吊挂过程中随设备列车电缆进行固定吊挂，而管路也随着电气列车的移动而自行移动。与胶带电机冷却水回路类似，在每个电机旁边都预留了检验管路，方便检验电机水路是否畅通和冲洗煤泥。