趙文修
(冀中能源股份有限公司邢臺(tái)礦,河北 邢臺(tái) 054000)
水倉是礦井排水系統(tǒng)中不可缺少的一個(gè)部分,是煤礦安全生產(chǎn),防止礦井水災(zāi)的重要設(shè)施。掘進(jìn)和采煤工作面等涌出的污水由潛水泵抽出,污水夾雜著淤泥等雜質(zhì)污垢流入水倉,水倉內(nèi)淤積了大量的淤泥,而水倉容積有限,必須定期清理。
邢臺(tái)礦井底水倉外倉長度為369 米,容積為2870.8m3,內(nèi)倉長度為269 米,容積為2092.8m3。清挖使用傳統(tǒng)的清挖設(shè)備,但由于沉淀物多,往往造成設(shè)備損壞,影響清挖效率。針對出現(xiàn)的問題,對傳統(tǒng)清倉設(shè)備工藝進(jìn)行改造升級,徹底解決了由于經(jīng)常性的設(shè)備損壞造成清挖效率低的、設(shè)備維護(hù)量大的問題,提高了清挖效率、減少了維護(hù)成本。
傳統(tǒng)水倉清倉設(shè)備由煤泥清挖輸送泵、緩沖攪拌器、煤泥加壓泵、煤泥壓濾機(jī)和輸送皮帶機(jī)構(gòu)成。水倉內(nèi)的煤泥由專用清挖輸送泵吸入輸送管道,進(jìn)入緩沖攪拌器攪拌,然后通過專用加壓泵壓入煤泥壓濾機(jī)脫水,壓成餅狀的煤泥塊由壓濾機(jī)下方的皮帶機(jī)輸送裝罐。實(shí)現(xiàn)煤泥抽排、濃縮、脫水、裝車自動(dòng)化。
清倉系統(tǒng)工作分兩部分,一是水倉內(nèi)煤泥的收集、清理和輸送,邢臺(tái)礦使用MQ-2 煤泥攪拌車,NB 系列(LG)型煤礦用泥漿輸送泵。二是煤泥處理,主要是將煤泥進(jìn)行脫水處理,脫水后的煤泥成餅狀固體,便于運(yùn)輸,可綜合利用。
邢臺(tái)礦采用的自行式煤泥攪拌車為MQ-2 型,該型號煤泥攪拌車可沿巷道截面對煤泥充分?jǐn)嚢杈鶆?,煤泥通過攪拌輥下部的吸口進(jìn)入礦用泥漿泵,煤泥吸入采用的是與其配套的NB 系列(LG)型礦用泥漿泵,泥漿泵安裝在自行式攪拌車上,將水倉巷道用圍堰圍成一個(gè)溶池,用靜壓水將煤泥打散并稀釋,自行式攪拌車將煤泥充分?jǐn)嚢?,礦用泥漿泵把攪拌均勻的煤泥泵送到緩沖攪拌罐或指定地點(diǎn),實(shí)現(xiàn)水倉煤泥的清理。泥漿泵泵頭是絲杠式,由原來的絲杠式改成液壓式,克服了煤泥阻力,輕松開啟,增強(qiáng)了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
在煤泥攪拌車下方增加了電纜收放架。原來煤泥攪拌車下倉工作時(shí),為了保證自身的電源供給,需要拖拽長達(dá)600 米的電纜,采用罐裝的方法前行,不僅收放不方便也增加了運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn),需要至少4人專門進(jìn)行電纜的收放工作。加裝了電纜收放架,使電纜隨下倉機(jī)移動(dòng),不僅甩掉了罐車,也使電纜收放工作簡單易操作,僅僅需要2 人就可以將電纜排放整齊。
水倉內(nèi)煤泥水含有大量懸浮物質(zhì)和固體顆粒,以往由清倉機(jī)器直接將煤泥抽進(jìn)緩沖攪拌器,由于沉淀不充分大量煤塊和異物造成了泵的燒毀,即使通過加設(shè)一個(gè)沉淀桶起到二級沉淀的目的,讓煤泥進(jìn)行了充分的沉淀,也很難解決由于煤塊和其他異物進(jìn)入造成馬達(dá)泵燒毀的情況。
使用煤泥粗分機(jī)替代緩沖攪拌罐的方法進(jìn)行工藝改進(jìn),粗分機(jī)可將煤泥中的較大顆粒分離出來并通過皮帶直接裝礦車,較細(xì)顆粒在粗分機(jī)內(nèi)緩沖攪拌后供壓濾機(jī)壓成煤餅,最終確定選取MC-1.4 型煤泥粗分機(jī),其工作過程是利用振動(dòng)電機(jī)作為振動(dòng)源,使物料在篩網(wǎng)上被拋起,同時(shí)向前做直線運(yùn)動(dòng),物料從給料機(jī)均勻地進(jìn)入粗分機(jī)的進(jìn)料口,通過篩網(wǎng)產(chǎn)生篩上物、篩下物、分別從各自的出口排出。其中篩下物通過安裝在振動(dòng)篩下攪拌罐來向壓濾機(jī)輸送,進(jìn)而進(jìn)行加壓過濾。
煤泥壓濾機(jī)與粗分機(jī)組合,適用于2mm 以上顆粒達(dá)50%的中央水倉或以粗煤泥為主的采區(qū)水倉的煤泥處理。啟動(dòng)粗分機(jī),水倉煤泥首先送到粗分機(jī)上,分離的粗煤泥裝入皮帶或礦車,細(xì)煤泥在攪拌罐內(nèi)充滿后啟動(dòng)壓濾泵。
將煤泥壓濾機(jī)原有的分散式操作臺(tái)改為集中操作臺(tái),分散式操作臺(tái)人員工作地點(diǎn)與操作臺(tái)分布在壓濾機(jī)兩側(cè),在進(jìn)行操作時(shí),工作人員必須來回跨過壓濾機(jī),壓濾機(jī)在工作狀態(tài)時(shí),不能夠及時(shí)停車且存在一定的安全隱患,改成集中操作臺(tái)后工作人員不必來回跨越壓濾機(jī),避免了由于跨過壓濾機(jī)出現(xiàn)工傷事故的發(fā)生,降低了機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)險(xiǎn)。
通過運(yùn)行試驗(yàn),壓濾效果提高了三分之一,解決了由于煤塊和其他異物造成設(shè)備損壞的情況,現(xiàn)在由以前的每清一個(gè)倉損壞1 套壓濾泵轉(zhuǎn)子改進(jìn)成清倉兩個(gè)甚至兩個(gè)以上都不會(huì)損壞一個(gè)泵的低損壞率,每年可節(jié)約維修費(fèi)15 余萬元?;厥盏拿耗嗪郝屎芨撸錈嶂到咏?,可同原煤一同銷售,煤泥的噸銷售額增加幾倍,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
過去人工方式清挖,由于煤泥含水量較大,煤泥只能裝多半罐礦車,運(yùn)輸煤泥占用礦車多,另外煤泥有一定粘性,卸載后礦車留有較多的煤泥,運(yùn)輸效率低;礦車是敞開性的運(yùn)輸工具,礦車受震蕩后,車內(nèi)的煤泥灑落到軌道上,污染了大巷內(nèi)現(xiàn)場環(huán)境,不利于礦井的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。采用機(jī)械方式,煤泥水分大大降低,從根本上根除了污染源,水倉作業(yè)環(huán)境文明整潔。
采用煤礦專用清挖設(shè)備并進(jìn)行工藝改進(jìn),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)械化流水作業(yè),比傳統(tǒng)清挖設(shè)備效率提高2~3 倍,縮短了水倉清挖周期,擴(kuò)大了水倉有效容積,提高了預(yù)防水災(zāi)的能力,提高了礦井的安全性能。
清倉壓濾設(shè)備經(jīng)過改造后,使原設(shè)備的技術(shù)性能得到改善,既大幅度加快了清倉進(jìn)度、提高設(shè)備運(yùn)行安全性,又降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)減少了崗位操作人員,對礦區(qū)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。