煤矿井下水仓清挖系统配置的技术分析

2014-05-15金晋

山西大同大学学报(自然科学版) 2014年1期

金晋

（西山煤电集团公司东曲矿，山西太原030200）

东曲矿井下中央水仓设置在+860主水平运输大巷，为主副水仓设计。主水仓长260 m，副水仓长160 m，宽均约为4 m，高均约为3.6 m。仓口平台巷道长18 m，巷道内敷设有轨道，其轨道向外与+860运输大巷轨道相连，向内延伸至主副水仓内，轨距为600 mm。水仓内煤泥积沉厚度约为1.2～1.6 m，煤泥粘度较大，颗粒度在0.01～12 mm之间，基本不存在＞12 mm的颗粒[2]。

1 系统的基本思路

1）采用带双螺旋搅拌器的自动行走抽排小车，且搅拌器的宽度和高度均可调节。这样的配置既可以使煤泥和水混合均匀，便于渣浆泵抽排，也可以满足清挖不同水仓、不同沉积厚度煤泥的要求。

2）煤泥浆水的输送，采用长距离软管式煤泥浆输送带。以确保输送距离的可调性和输送管路的快速连接与拆除。

3）采用带搅拌器的大箱体缓冲装置，以确保煤泥浆水的均匀混合以及压滤机每压滤一次对煤泥浆水的需求量。

4）采用离心式渣浆泵作为加压泵，以确保煤泥压滤机的压滤效果。

5）采用双开双压自动开板煤泥压滤机，其滤布选用进口单丝滤布。以保证整套系统的工作效率以及煤泥的压滤效果。

6）采用皮带输送机实现干煤泥的转载装运。

由上述系统的基本思路形成的煤矿井下水仓煤泥清挖系统的设备配置及作业流程，见图1[3]。

图1 水仓清挖设备配置及作业流程

2 系统的技术要求与技术参数

2.1 技术要求

根据水仓及水仓清挖系统的配套情况，水仓清挖系统从前向后的位置排列为：自动行走抽排小车、缓冲搅拌设备、加压设备、压滤设备、皮带输送设备[4]。根据水仓的现有情况各设备的技术要求为：

1）自动行走抽排小车

小车采用轨道式，轨距为600 mm。自动行走小车通过带锚靴的液压缸和液压马达双系统驱动，液压马达和2组油缸协同工作来推动小车前进。其中，1组油缸带有锚靴装置与地面接触产生推力，另1组油缸用来调节锚靴与地面的压力，可以驱动小车前进、后退、转弯。实现全液压操控，全液压自动行走。车上安装和载有：双螺旋搅拌器、液下式渣浆泵、电控开关、液压泵站等。

（1）双螺旋搅拌器双螺旋搅拌器的螺旋角度设计要合理，须确保双向集泥与煤泥水混合的双重效果，且搅拌器的宽度应在1 400～3 800 mm之间可调，搅拌器的垂直高度可调空间须在100～450 mm之间。

（2）液下式渣浆泵液下式渣浆泵的流量须＞30 m3/h，扬程须＞35 m，功率22 kw，以确保系统的清仓效率和＞800 m的水平输送距离。

（3）电控开关电控开关须选用QBZ-80型矿用开关。

（4）液压泵站液压泵站放置在小车后部，为行走液压缸和搅拌液压马达提供动力。泵站的工作压力为4/16 Mpa，电机功率为5.5 kw，电压为660 V/1140 V。要求液压系统设计合理，液压泵选型正确、控制阀组操作方便，能够可靠的实现预想动作（前进、后退、升降）；油箱强度足够无渗漏，压力表、温度表、放气塞、放油塞、油标、油管等附属部件，设计合理、齐全有效。

2）缓冲搅拌设备

缓冲搅拌设备包括缓冲仓、过滤筛网、搅拌器、液压马达和管路等。缓冲仓为方形结构，其外形尺寸1 500 mm×1 200 mm×1 700 mm，容积约3 m3，在缓冲仓的上部装有进料法兰，下部装有出料法兰、放料口和截止阀，箱体整体要求焊接牢固无渗漏，承压后无变形；过滤筛网装在缓冲仓内入料口下部，用来过滤掉＞12 mm的颗粒；搅拌装置由液压马达驱动，其动力由压滤机液压泵站提供。

3)加压设备

加压设备包括矿用煤泥压滤泵、强力胶管、连接管路、蝶阀等。矿用煤泥压滤泵采用离心式渣浆泵，要求其流量40 m3/h，扬程40 m，功率22 kw，出口压力不低于0.4 MPa。

4）压滤设备

压滤设备由压滤机、液压泵站、滤板与滤布、连接管路、压滤机支架和蝶阀等组成。压滤机为液压驱动，采用双座双工作区全自动开板式；4油缸压滤；外形尺寸为5 200 mm×1 350 mm×1 800 mm；32块滤板，64块滤布，压滤面积为60 m2；煤泥处理量为8～10 t/h；压滤后的干煤泥，在自动开板后随着自重力自动下落到压滤机下部的干煤泥转载设备上；压滤机出水方式为明流，即通过压滤机两端的接水槽出水口，将滤出的水经管路排出。

5)皮带输送机

皮带输送机的规格为 800 mm，其驱动方式为液压马达，最大输送距离20 m。