水仓清理论文

水仓清理论文（精选3篇）

水仓清理论文 篇1

摘要：结合焦煤集团某煤矿井下水仓的现场情况及洗煤工艺, 设计了高效水仓清淤系统, 并进行了相关设备的选型, 对系统综合性能和效益进行了分析。

关键词：煤矿水仓,泥浆泵,水仓清淤

煤矿井下水仓是保证安全生产、防止矿井水灾的重要设施。随着矿井开采的延伸, 矿井涌水量逐渐增大, 排水泵不能及时排往地面的涌水积存在井下水仓中。由于大量涌水携带固体颗粒物进入水仓, 使得井下水仓有效蓄水容积减小, 必须定期对水仓内淤积的固体物进行清理。《煤矿安全规程》第一百八十条规定, 主要水仓必须有主仓和副仓, 一个水仓清理时, 另一个水仓能正常使用, 并始终保持原设计容积的3/4以上, 如此循环交替工作。井下水仓工作条件恶劣, 淤积物中含水量大, 搅动后往往变成半流态或流态, 用传统的铁锹装矿车运出清仓方式劳动强度大, 工作效率低, 而且水仓断面有限, 不可能安排许多人同时作业, 以致清仓周期长, 影响安全生产。因此, 设计一套高效的矿井水仓清淤系统, 对减轻工人劳动强度, 提高水仓清理速度和水仓抗击水灾能力, 保障矿井安全生产具有重要的现实意义。

1 水仓清淤常用的几种方法及特点

(1) 人工清挖。

先把所要清挖的水仓中的水用泵排干, 工人用铁锹或铁桶把煤泥直接装上矿车, 然后运到地面。

(2) 采用渣浆泵。

用渣浆泵把煤泥和水直接排到采空区, 不再回收。

(3) 煤泥回收。

建煤泥沉淀池、搅拌池, 用泵抽入压滤机, 煤泥压滤回收。这种工艺回收率高, 但土建工程量大, 设备投资大。

(4) 采用螺杆泵。

先抽排部分水, 再用螺杆泵把较稠的煤泥抽排到井下煤仓, 和干燥的原煤掺杂。此方法易造成煤仓积水或煤泥积聚成大块, 堵塞溜煤眼。

(5) 气力输送清仓。

先用真空泵将储泥罐抽真空, 泥浆在大气压作用下沿吸管进入储泥罐, 充满后, 再利用压缩空气把煤泥沿排泥管排出。这种方式工艺效果较好, 但设备的可靠性较差。

(6) 采用软管壁外脉动泵。

新型软管壁外脉动泵结构简单, 维修方便, 可实现无底阀排水, 但是软管泵易磨损, 效率较低。

2 水仓清淤的新方法

焦煤集团某煤矿井下水仓位于-550 m处, 承担了全矿井地下水的排放, 其地位非常重要。-550 m水仓由内仓和外仓组成, 内仓总长 L内=432.3 m, 其中斜巷段 (20°下山) l斜=16.3 m, 净宽w斜净=3 m, 净高h斜净=2.7 m, 净断面积S斜净=7.1 m2;主体段l主=416 m, 净宽w主净=3.9 m, 净高h主净=2.9 m, 净断面积S主净=9.6 m2。现以此水仓为例, 进行方案分析和探讨。

水仓经过2～4个月的工作, 将会在主体段沉积h沉=1.2～1.5 m高的煤泥沉淀, 煤泥总体积V总=l主×w主净×h沉=2 433.6 m3。根据矿井正常涌水量1 000 m3/h推算, 矿井涌水的平均含泥量为1.7‰ (不包括由主泵经管道输送至地面的混水含泥, 实际情况往往会大于这个数值) 。由此可推断, 水仓日沉积量在27.1 m3/d以上。

2.1 清淤系统工作原理及工艺流程

这里借鉴了井上洗煤厂处理煤泥水的技术, 将煤泥水由渣浆泵抽出, 经过滤缓冲器运送至压滤机中, 在井下完成压滤脱水。将1.5 t矿车牵引到水仓入口处 (通常为20辆) , 压滤出来的煤泥饼直接逐一装入矿车, 由罐笼提升至地面。如煤泥浆浓度较大, 可利用胶带机等运输设备, 将泥浆直接泵送至胶带机上, 与胶带上的煤块混合, 减弱其流动性, 经胶带随原煤运输至地面。清淤系统流程如图1所示。

2.2 主要装备与技术参数

按照图1所示清淤工艺流程, 煤矿清淤系统所需设备主要有渣浆泵及其附件、缓冲搅拌设备、煤泥清挖专用泵、脱水设备、输送管路等, 具体规格型号及其技术参数见表1。

3 渣浆泵的吊装

3.1 实施方案

在巷道顶板增加一根纵向工字钢梁, 作为泥浆泵沿巷道纵向移动的吊梁, 采用双向电动绞车实现对泥浆泵的牵引, 将泥浆泵吊于巷道顶板的钢梁上, 用吊链将潜水泥浆泵悬挂于沉淀池内。结合大规模清理和短期局部清理的需要, 考虑到目前的水仓没有沉淀池, 泥浆必须在有限的空间内进行沉淀和浓缩处理, 必须对水仓的布局进行改动。根据涌水的情况 (1 000 m3/h) 和煤泥沉淀形成的速度 (40.8 m3/d) , 在水仓入口处隔离一定的区域, 形成仓内沉淀池。

初步考虑沉淀池的容积可容纳正常涌水情况下7 d的泥沙沉淀 (285.6 m3) , 仓内沉淀池根据水仓截面尺寸3.9 m×2.9 m, 在水仓入口侧主体段55 m处修建一挡水墙, 高度为1.7 m。挡水墙应设计为可活动和可拆卸的, 便于清理水仓深部沉淀时人员和设备的进出。沉淀池总容积为3.9 m×1.7 m×55.0 m=364.65 m3 (确保容积余量在20%以上) , 将这55 .0 m的沉淀池定为潜水泥浆泵的日常工作区域, 水泵将通过一定的吊装和行走机构在沉淀池内来回移动, 以加大对泥浆的处理范围 (配有搅拌头的泥浆泵, 在工作时可形成直径0.8～1.0 m的工作范围) 。

3.2 实施步骤

①采用一定浮体将泥浆泵的电缆和软管漂浮起来, 避免损坏电缆。②设备安装调试正常后, 在水仓入口处用内装黄泥的编织袋将水沟入口堵死, 将水截入外水仓。同时关闭吸水井的连通阀门, 使水仓与其他仓隔离开来。③打开主排水泵, 将水仓内的水位降至最低。④将泥浆泵放置在水仓入口一侧, 泵开始工作后自动下沉, 将泵下部1 m2的面积清理干净。同时泥浆在泵送过程中形成滑移面——一定角度的锥面。泵最大径向尺寸为550 mm, 泵周围自然形成移动空间。这时采用电动绞车拉动泥浆泵, 搅拌头将泵底部的沉淀搅动起来并抽走。而上部沉淀不断滑移到底部, 形成沿锥面在长度方向不断推移的工作面, 工作面的有效宽度1.0～1.4 m。⑤清理工作完成后, 移开进水沟堵塞物, 打开吸水井连通阀门, 使矿井水进入水仓。同时, 泥浆泵从水仓深部向出口处移动, 泵送进入水仓的矿井水, 冲洗泵过流部件和管路, 避免堵塞。泵出的矿井水沿排水沟回流进水仓, 达到水仓入口时, 水仓清理也已完成。

4 清淤系统的综合性能和效益分析

(1) 经济效益分析。

沉淀池在淤满的情况下, 容积为365 m3。在理想状态下, 根据泥浆泵的设计性能, 当泵送煤泥浓度为55%, 输送100 m距离时, 其流量达到67.6 m3/h, 整个清理过程将持续5个多小时。考虑到矿车调度和准备工程, 整个清理工作将在16 h (2个工作班) 内完成。

根据现有清仓记录, 4个月进行1次水仓清理, 三班工作, 持续1个月, 计720 h, 泥浆泵每周清理一次, 每次按16 h计算, 4个月工时约279 h, 较之原有工艺节省441个工时, 而且大大降低了清仓的劳动强度。若全年对水仓进行3次清理, 将节省1 323个工时费用, 提高了清仓工作效率, 每年可以节省人工开支22.9万元;由于减轻了单水仓排水压力, 利用低谷时段排水可节省电费20万元。仅此2项, 每年可节省开支42.9万元。

(2) 安全及社会效益。

由于大大缩短水仓清理时间, 降低了水仓运行的风险, 确保了矿井主排水的安全。社会效益显著:①避免了对井下运输大巷的环境污染, 利于井下安全运输;②避免了井上处理煤泥水对环境的污染。

参考文献

[1]朱兴民, 刘传令, 季益义.ZQ-Ⅰ矿井水仓清挖工艺及其装备的推广应用[J].煤矿开采, 2003 (9) :79~80.

[2]程广振, 贾玉景.QSQ型气力输送水仓清理机[J].煤矿机械, 2002 (8) :46~47.

[3]丁开旭, 杜长龙.ZQ-ⅡA矿井水仓煤泥自动清挖处理设备的研制[J].煤矿机械, 2005 (5) :107~108.

水仓清理论文 篇2

主副水仓清理方案及安全技术措施

编制：杨

磊

审核: 韩小增

矿长：高秀清

编制时间：二零一三年八月二日

山西华润鸿福煤矿

主副水仓清理方案及安全技术措施

一、施工概况：

8月2日煤管局领导来矿检查，提出水仓积渣过多，有效容积减小，急需清理水仓，增大水仓有效容积，针对此项问题，矿领导积极召开专题会议，严格按照三定五落实原则定方案、定责任人、定整改时间、定验收人员、定专人现场跟踪落实人员，成立整改小组；具体整改方案如下：

责任人：白金，整改时间：2013年8月8日，跟踪落实人：赵东升，验收人员：杨奎士、于保安，整改措施：清理之前，24小时排水，然后把排水管接到水泵放置仓，利用水仓中间的挡泥墙，把水挡住，清理人员穿劈叉进入原进水仓清理淤泥。

二、工作计划及安排：

施工时间2013年8月3日开始，8月8日结束。由我矿探水队负责清理工作。

1、由矿调度室统一指挥，主要负责人赵东升、庞廷龙。

2、全部工作由探水队完成。

3、在施工地点安设通讯电话一部，并保证使用正常，如有问题及时和调度室联系处理。

4、清理主仓右仓时必须先将所有水流改至左仓，并将右仓内的污水抽净，同样清理左仓时先应将所有水流改至主仓右。在主水仓内合适的地方安设污水泵，作为水仓内排积水备用，要求水泵必须安装在底板平整处，并稳固可靠；同时，现场必须准备好排泥浆排水管路。泥浆直接排到矿车出井。

三、清理方法：

人工装车，水仓口用绞车提升。

四、进仓安全注意事项：

1、清理前，机电队安排水泵工排完井底内水仓的水，将进水改到左水仓，由专职队、组长将清里水仓的具体班次、时间及相关事宜向相关人员交待清楚。

2、首先由外向里依次进行清理水仓平台以及调整和铺设轨道，局部帮、顶垮落处及时补修。

3、提升时，专职队、组在平台发送光信号并及时控制“一坡三挡”防护装置。

4、清仓时应有固定的绞车工，并且必须持证上岗，发送的信号必须清晰、准确，绞车工严格按《操作规程》操作。

5、放车、拉车前，确认无行人后，再发信号启动绞车，提升中严禁放飞车、严禁断电放车、严禁扒车。

6、提放车前，由跟车人员再次检查绳头、插销的连接，插销要链环，确认安全后再发信号。

7、提放车时，水仓口不得有人员逗留，所有人员必须撤离到由队长指定 的安全地点，只有在空车停放平稳后，人员才准许进入水仓工作。

8、装渣物满度不得超过整个矿车的1/3，以防渣物洒溢。

9、整个清仓过程，严格落实“行车不行人，行人不行车”原则，严禁任何人员在提升（放车）时在下山行走。

10、专职队、组随时对钢丝绳的断丝、打弯、钩头等情况进行仔细检查，发现问题及时处理，同时汇报调度室，并做好记录。

11、严禁不服从指挥、违章作业，违章指挥的行为。

12、如果水仓有冒落、片帮、底鼓的地方需要维修时，视具体情况制定措施。

14、通风队派专职瓦斯员在现场测瓦斯，保证瓦斯浓度不超过0.8%。

15、如果水仓内最低风速达不到最低风速0.25时，立即停止作业。并汇报调度室。

16、瓦斯员必须在现场，不得随意脱岗、串岗、睡岗。

17、瓦斯员必须每1小时检查一次瓦斯，并有记录可查。

18、局扇在作业过程中不得随意开、停。

19、局扇停风停电后，瓦斯员负责撤出所有作业人员、清点人数并采取措施。

20、风筒迎头距作业地点不得超过8米。

水仓清理论文 篇3

煤矿井下水仓是防止矿井水灾的重要设施。地下未能及时排往地面的涌水积存在井下水仓中, 起到缓冲蓄存作用。由于大量涌水携带固体颗粒物进入水仓, 使井下水仓有效蓄水容积减小, 必须定期对水仓内淤积的固体物进行清理。井下水仓工作条件恶劣, 淤积物中含水量大, 搅动后往往变成半流态或流态, 长期以来, 井下水仓清理是人工清挖, 职工用铁锨、水桶等清理工具, 把水仓底的煤泥等沉淀物挖上来装入矿车, 工作效率低, 劳动强度大, 而且在清仓装车和运输过程中, 煤水容易撒落地面, 需二次清理。同时水仓断面有限, 不可能安排许多人同时作业, 清仓周期长。尤其在涌水量大的情况下, 水仓不能及时投入使用, 直接威胁矿井安全生产。因此, 如何快速、有效地实现水仓的自动清理成为保证煤矿防止水灾急需解决的问题。

2研究思路

要解决水仓的自动清理, 必须根据煤矿井下水仓的实际情况进行分析、探讨。造成水仓清理效率低下、效果不好的主要原因是仓内煤泥以流态和半流态存在, 单纯依靠自然沉淀或人工将煤从水中分离费时费力, 不能满足清仓的要求。因此, 如何自动分离水仓内的煤泥是实现水仓自动清理的关键。

根据这一思路, 决定将洗煤厂用于煤水分离的专用设备——压滤机应用于井下水仓的自动清理, 并根据其工作状况进行外围设备的优化选型, 使之符合现场的需要。

3基本结构和工作原理

本套设备由机架、双向压滤机、仓内吸料螺杆泵 (煤泥清挖泵1) 、压滤机供料螺杆泵 (煤泥清挖泵2) 、缓冲搅拌器、液压控制站和各种蝶阀等主要部件组成 (图1) 。

3.1机架部分

机架是整套设备的基础, 它主要用于支撑过滤机构, 由止推板、压紧板、机座、油缸体和主梁等连接组成。设备工作运行时, 油缸体上的活塞杆推动压紧板, 将位于压紧板和止推板之间的滤板及过滤介质压紧, 以保证带有一定压力的滤浆在滤室内进行加压过滤。机座上装有胶带输送机, 可将卸下的滤饼运走, 并装入矿车。

3.2过滤部分

过滤部分由整齐排列在主梁上的滤板和夹在滤板之间的过滤介质组成。滤板选用优质聚丙烯压制而成, 机械性能良好, 化学性能稳定, 具有耐压、耐热、耐腐蚀、无毒、质量小、表面平整光滑、密封好、易洗涤等特点。过滤开始时, 滤浆在供料螺杆泵的推动下, 经止推板的进料口进入各滤室内, 滤浆借助进料泵产生的压力进行固液分离, 由于过滤介质 (滤布) 的作用, 使固体留在滤室内形成滤饼, 滤液由水嘴或出液阀排出。

3.3液压部分

液压部分是压滤机及压滤泵的动力源, 集动力提供与控制操作于一体。由油箱、液压泵、防爆电机、溢流阀、换向阀、集成块、高低压过滤器、囊式蓄能器、压力表等组成 (图2) 。

溢流阀1调定系统最高压力;溢流阀2调定压滤电机工作压力;溢流阀3调定拉板液压电机工作压力;通过操纵换向阀A可实现压紧、保压、松开等功能;通过操纵换向阀B可实现压滤泵电机的启停;通过操纵换向阀C或换向阀D可实现拉板电机的启停和换向, 从而使拉板小车完成取、拉板和换向。

(1) 压紧。

开始压紧时, 启动液压站电机, 操纵换向阀A手把, 液压站向一端油缸的无杆腔和另一端油缸的有杆腔供油, 在油压的作用下活塞杆前进, 推动压紧板压紧滤板, 压滤机把滤板压紧后, 液控单向阀锁紧回路并保压 (同时另一端正好是松开卸料) , 此时系统保压压力由溢流阀1确定。换向阀A手把扳至中位, 系统处于卸载状态。

(2) 松开。

当过滤完毕时, 操纵换向阀A手把至另一位, 液压站向一端油缸的有杆腔和另一端油缸的无杆腔供油, 活塞杆带动压紧板后退, 同时另一端正好是压紧保压, 此时系统保压压力由溢流阀1确定。换向阀A手把扳至中位, 系统处于卸载状态。

(3) 拉板卸料。

操纵换向阀C可依次完成左侧滤板的取、拉板卸料;操纵换向阀D可依次完成右侧滤板的取、拉板卸料。卸料时, 应使用专用卸料工具将每块滤板清理干净, 严防滤板周边密封面及两底角粘有煤泥。当拉完最后一块滤板后, 一定让拉板小车返回至该侧滑道尽头, 并使拉板小车换向拨轮撞击该侧挡块, 实现换向;该侧卸料完成, 压紧板压紧滤板后 (另一侧滤板处于松开状态) , 才能让拉板小车过中间压紧板去另一侧取、拉板卸料。当卸料完成, 一个循环完毕, 进入下一个过滤周期。

(4) 通过操纵换向阀B可实现压滤泵油电机的启停。

手把在中位时, 停止给油电机供液。先将换向阀B手把拉至启动位, 待油电机启动后, 将换向阀B手把推至正常运行位。

4使用情况

设备研制完成后, 为了检验设备在现场的使用情况, 首先对三矿二水平水仓进行清理。该水仓分内、外仓, 长度分别为310, 400 m, 断面为18 m2。在以往采用人工清挖方式的清仓过程中, 通常每天安排2个小班 (每班8 h) 作业, 每小班9～10人, 由于无法进行煤水分离, 整个过程往往历时30多d才能完成。在采用自动清仓设备后, 每天安排8 h作业, 每班5个作业人员, 1人在水仓内侧观察移动吸水管路, 1人负责操作液压控制系统, 1人负责压滤机的放煤, 2人负责倒运矿车, 每班可以清理分离后的干煤12 t, 从安装到内、外仓全部清理完成仅用了11 d的时间。所用工时减少了350多个, 仅为原来的1/10, 效率得到极大提高。之后, 又对三矿一水平、三水平的水仓进行了清理, 均取得良好的效果。

5效益分析