徐岩

摘  要：随着当前社会的不断发展和进步，人们对于煤炭资源的需求量日渐增多，促使着我国煤炭开采事业不断发展和进步。在实际开展综采工作时，存在一定程度的潜在安全隐患，其中水灾是威胁煤矿安全生产最为主要的因素之一。文章将针对如何高效开展煤炭开采排水工作进行分析，借助采煤工作面煤流运输设备脱水技术来提升排水效率，优化采煤工作各项内容。

关键词：采煤;煤流运输;脱水设备

中图分类号：TD94         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）27-0155-02

Abstract： With the continuous development and progress of the current society， people's demand for coal resources is increasing day by day， which promotes the continuous development and progress of coal mining in our country. In the actual development of fully mechanized mining， there is a certain degree of potential safety risks， among which flood is one of the most important factors that threaten the safety of coal mine production. This paper will analyze how to carry out coal mining drainage work efficiently， taking advantage of coal flow transportation equipment dehydration technology in coal mining face to improve drainage efficiency and optimize various contents of coal mining work.

Keywords： coal mining; coal flow transportation; dehydration equipment

在综采工作开展时，煤矿井下涌水流动过程会裹挟着大量的煤炭，其中煤炭含量多达10%-20%。传统开展综采工作时，这些水煤一般都不经过处理，直接排入到井底的水仓当中，水煤长时间在水仓当中会经历长时间的淤积，这样水仓的断面则会不断减少，造成其蓄水能力降低。随着综采工作量不断增大，那么淤煤数量也会不断增多，一些淤煤则会被水流带入到水泵吸水口当中，导致水泵的排水能力不断下降。所以，想要确保综采工作顺利开展，必须要在煤矿井底水仓当中强化排水能力，定期进行淤煤清理，杜绝因为水煤浓度较高导致水仓填满速度加快。

1 某采煤工作面脱水系统运行情况

某煤矿生产工作开展时，为2-1煤一盘区21103工作面和二盘区21204工作面，综采工作均为一次采全高工作面，工作面淋水和空采区涌入大量水，水量最高为300m3/h，因为综采工作面的水含量较多，所以实际采煤工作当中，会造成大量煤泥进入到主运输系统当中[1]。针对本矿井施工来说，在并未实施工作面煤流运输设备脱水技术之前，是借助刮板机的手段，在机尾盖板上开孔，这样刮板机底链会将工作当中的水引到刮板机尾，并且在机尾当中设置装载机来实施水泵，并开展煤泥清理工作，以便于控制主运输系统的水煤。

2 某采煤工作面脱水系统存在的问题

某采煤企业，在没有实施某采煤工作面脱水系统之前，存在的问题主要有三个方面。其一，刮板机引出来的水量大约可以达到200m3/h，若刮板机的机尾部位的装载机械运行稍稍出现停顿问题，那么则会直接被淤煤堵死，直接造成引水效率降低，清理淤煤则会造成大量的人力物力财力层次的损耗[2]。其二，借助刮板机手段这种传统排水手段，控制水煤的效果一般，并且会造成主运输系统煤流的含水量较大。若出现这一问题，那么会造成煤流至上仓斜巷带式输送机搭接点出现拉运困难等诸多问题，这样会造成洒煤量增多、斜巷带式输送机机尾部煤泥淤积问题严重，清理起来非常困难。其三，井底煤仓中给煤机和地面煤仓实施给煤时，因为刮板机存在一定弊端，很容易出现溃仓问题，会为综采工作带来极大程度的水灾安全隐患。

3 采煤工作面煤流运输设备脱水技术应用设计思路

3.1 主煤流原煤组成设计

通过实践与分析可以得知，水煤对运输系统的影响是较大的，很容易造成安全环节薄弱等问题。针对顺槽式输送机和大巷带输送机来说，受到水煤的影响并不大，综采工作面若出现封堵刮板机机尾时，那么在系统控制之下，则会有效消除水煤对综采工作面的影响[3]。但是，如果水煤对上仓带式输送机的影响，并未存在较好的控制手段，那么就需要在水煤进入上仓带式输送机进行处理，以便于消除水煤的影响。

3.2 煤水分离设计

針对本煤炭企业来说，对于原煤粒度分析可以得知，在25mm以下的原煤颗粒来说，其含水量超过了原煤量的60%。针对此种煤水分离工作来说，便是将混合物分离之后进行再次筛分，结合高频率振动筛，将煤泥水进行压滤工作，切实有效降低主煤流的含水量。

4 采煤工作面煤流运输设备脱水技术创新应用策略

4.1 一级大型脱水筛

在开展一级大型脱水筛安装与应用时，主要安装在盘区主运大巷带式输送机当中，以及上仓斜巷带式输送机的搭接点处[4]。在实际开展一级大型脱水筛设计的过程中，应该保障一级大型脱水筛与搭接硐室的尺寸相一致、相吻合，并且科学的开展设计，确保一级大型脱水筛的筛孔为20mm，筛孔形状为条形，筛面的倾斜度保持在40°-50°左右。此外，针对筛面宽度来说，可以设置成2600mm，以便于有效满足瞬时煤炭运输量，保障一级大型脱水筛的处理能力。

4.2 二级脱水给料筛

二级脱水给料筛在设计搭建工作当中，需要搭建在一级大型脱水筛的下方。一级大型脱水筛筛下物进入到二级脱水给料筛当中，再由二级脱水给料筛将煤炭进行进一步处理。严格开展综采工作面现场勘察以及测量，针对二级脱水给料筛的综合处理能力进行明确。针对该矿井的实际情况来看，二级脱水给料筛需要保障处理能力在1500t/h，筛孔应该为1mm的条形筛孔，其筛面的倾斜角在0-10°，筛面宽度为2600mm。

4.3 高频筛

因为整套设备在安装的过程中，是安装在上仓带式输送机斜巷内，所以设备全部都安装在带式输送机当中，筛上物均直接落入带式输送机[5]。为此，二级脱水给料筛筛下物会经过沿巷道倾斜角敷设的管道自行流入到高频筛当中，并且巷道安装空间条件受限。所以要安装高频筛进行深入处理，在设计单台高频筛的过程当中，应该注重高频筛处理能力，保障高频筛设计规格为100m3/h，并且需要两台高频筛相互搭接，以便于前面提升高频筛的实际处理能力。

4.4 煤泥污水池

在上仓带式输送机机尾设置出煤泥污水和清水池设备，这样便可以借助高频筛的处理，促使管道自流入污水池，这样在带式输送机的机尾处增设自动控制箱式压滤机，以便于污水清理自动化。此外，还可以在污水池当中安装配套的渣降泵，这煤渣、渣浆便可以将煤泥输送到压滤机当中进行压滤处理，滤饼便可以直接卸载到上仓斜巷带式输送机当中，压滤之后产生的清水可以经过管道直接流入到清水池当中。

5 采煤工作面煤流运输设备脱水技术的应用效果

5.1 减少了人力资源投入

某煤炭企业在综采工作当中运用了采煤工作面煤流运输设备脱水技术，投入使用了半年之后并没有出现过仓斜巷带式输送机滑煤现象，这样可以有效减少人力资源进行巷道洒煤清理，节省了大量的人力物力财力投入。此外，在运用采煤工作面煤流运输设备脱水技术之后，也没有出现过因为水煤在上仓带式输送机上聚集出现的带式输送机过载等问题，无法起车问题较少，井底煤仓、地面煤仓溃仓问题减少，切实有效的节省了大量的人力物力财力投入。

5.2 提升了煤炭经济效益

矿井产出原煤的含水量得到了有效的控制，并且系统未投入使用之前，原煤的含水量一般在15%左右[6]。當系统投入使用之后，原煤的含水率则会有效降低，降低到12%以下，这样可以有效的降低原煤含水量，切实提升原煤质量，对煤炭生产工作带来了极大经济效益。

5.3 强化了生产组织效率

通过半年来的考察检验分析，借助采煤工作面煤流运输设备脱水技术可以有效优化传统刮板机排水效率，促使工作面当中煤泥水全部通过主运输煤水分离系统进行处理。借助此种手段，可以有效减少工作面煤泥水清理设备与人工投入，在完成工作面交接之后，促使综采工作面的生产时间节约了1个小时左右，切实优化了传统的综采工作生产组织效率。

6 结束语

总而言之，采煤工作面煤流运输设备脱水技术可以有效满足综采工作的排水需求，最大程度上将水煤当中的水和煤进行分离，并且有效强化煤矿抵御水灾的能力。当前很多煤炭企业在实施综采工作时，已经引入煤矿井下水仓水煤分离系统，以便于强化综采工作实际效率，在节约煤炭开采成本的基础上，强化了煤炭开采效率。

参考文献：

[1]曹志辉，王善礼，杨东.三河尖煤矿选煤厂中煤脱水系统改造及应用[J].化工设计通讯，2019，45（01）：13+21.

[2]魏立波，景红涛，郭慧鸽.叠螺式煤矿井下水煤分离系统的设计与应用[J].煤矿机械，2019（5）：155-157.

[3]赵宝宝.基于PLC的煤矿主排水泵自动控制系统设计与应用[J].水力采煤与管道运输，2018，147（04）：60-61+64.

[4]孙亚军，陈歌，徐智敏，等.煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展[J].煤炭学报，2020，45（01）：304-316.

[5]罗萌萌，李超，陈中央.煤矿主运输系统关键部位在线监测诊断系统的应用研究[A].中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会、中国煤炭工业技术委员会信息化专家委员会.矿自动化与信息化——第28届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第9届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C].中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会、中国煤炭工业技术委员会信息化专家委员会：中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会，2019：5.

[6]王海兴.煤矿主排水泵自动化控制系统改造设计及应用[J].机械管理开发，2019，34（05）：216-217.