综采工作面乳化液泵站回液过滤系统

柳飞

摘 要：综采工作面的液压系统的清洁度关系着整个采煤系统的运行状况，在采煤技术不断发展的今天，需要更加可靠、高效的回液过滤系统。文章对综采工作面液压系統情况进行简单介绍，然后对新设计的回液过滤的组成及优点进行探讨。

关键词：泵站；污染物；回液；过滤

中图分类号：F407.21 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）23-0101-02

前言

综合机械化采煤是煤炭开采技术现代化的重要标志，其核心是工作面综采设备。乳化液泵站作为工作面液压支架的动力源，是煤炭企业建设高产、高效、安全矿井、实现采掘机械化的关键设备。乳化液泵站是综采工作面液压支架供液的动力核心，乳化液泵站供液压力的高低和供液质量，直接关系着采煤工作面工人的人身安全和设备的使用寿命，因此乳化液泵站的安全可靠运行对于综采生产至关重要。

液压支架的动力由乳化液泵站提供，乳化液就是泵站的“血液”，血液的清洁度影响着泵站的健康情况。在实际使用中，由于生产制造、运行及检修等过程中，煤尘、铁屑、磨屑等各种污染物混入液压系统，对支架及泵站的管路、阀组等各部件产生损害，影响系统的正常工作、危害井下工人安全。

随着采煤技术的发展，综采工作面的采高不断提高，液压支架的工作阻力也在增大，企业对综采设备运行稳定、安全高效方面的要求在提高。比如神东煤炭集团补连塔12511工作面采高为8米，使用的液压支架工作阻力为21000kN，这就对液压系统的要求就更高了，需要更好的提高液压系统的清洁度，提高泵站的稳定性，提高回液过滤的可靠性。

1 污染物来源

液压系统油液中存在着各种各样的污染物，如固体颗粒、空气、水、微生物、化学制品、腐蚀、辐射、静电等，其中固体颗粒是最主要的危害物。油液被污染的原因复杂，来源可以分为以下几种：

（1）系统残留物。液压系统的各个部件包括液压缸、泵、阀组、管件等在加工组装不可避免的留下如铁屑、毛刺、焊渣、煤尘、沙土等污染物。

（2）从外部系统进入液压系统的污染物。液压系统的使用地点在井下，条件恶劣煤尘较多，在安装、调试、日常使用及检修的时候，外部环境中的各种颗粒就可能进入到系统里面。其次立柱、千斤顶由于工作过程中活塞杆裸露在外直接和环境相接触，也难免将尘埃、污物带入液压系统。

（3）在系统运行过程中还会产生污染物。主要包括元件运动磨损产生的磨屑，油液氧化变质产生的颗粒和胶状物质等。

2 污染物危害

综采工作面泵站的过滤主要有进水过滤站及进液过滤站，回液部分设置有回液过滤器；从工作面返回的液体包含外部入侵的污染物、系统残留物及运行产生的污染物等等，目前传统的泵站在回液管路上设置有一个回液过滤器，工作面回液直接进入回液过滤器进行过滤；工作面回液压力较大，返回液体直接进入回液过滤器，对滤芯造成较大冲击；遇到返回液体质量差时常出现堵塞现象，而且堵塞严重时会因阻力过大而将滤网击穿丧失过滤作用；回液过滤器不能有效的过滤，污染物随着液体流动进入到乳化液泵站中，可引起阀件锈蚀，橡胶密封件失效，动作失调甚至完全失灵，产生错误动作而造成部件损坏，严重的可能造成安全事故；另一方面经常更换滤芯，增加生产成本和井下工人的工作量，浪费劳动力。

3 回液过滤系统

为提高综采工作面回液过滤系统的可靠性及回液精度，在液压系统的回液部分设计增加回液过滤系统，由回液箱及回液过滤站组成；系统返回的液体先进入回液箱，降低回液压力同时在回液箱中沉淀较大的污染物，之后将液体输送到回液过滤站进行过滤，过滤之后的液体再进入乳化液泵站液箱。

工作面回液首先进入回液箱；工作面返回的液体压力较高，注入到回液箱中，压力降低，回液箱起到缓冲压力的作用；液体经过回液箱后再进入回液过滤站，压力较低而且比较平稳，不会对滤芯产生冲击，能够有效的保护回液过滤器的滤芯；回液箱容积设置较大容积，从工作面返回的液体先流入到回液箱中，较大的固体颗粒等杂质经过沉淀留在回液箱中，有效的降低了过滤器堵塞及损坏的几率；回液箱下部设置有排污口，沉淀下来的杂质定期排出箱体，保证回液箱自身的清洁。

回液过滤站由6个过滤器分两组并列组成，左右过滤器组均与进液集液器连接，单组过滤器之间均通过弯头、无缝钢管和不锈钢球阀连接，需要被过滤的液体通过集液器平衡压力后进入滤腔内，被过滤的液体由内向外流过滤芯，固体污染物被留在滤芯的内表面，清洁的液体通过出口离开过滤器。回液过滤站分为三级过滤，过滤精度依次为60μm、40μm、20μm。经过三级过滤后流出的液体能够达到20μm，保证系统的清洁度。

回液过滤站具备反冲洗功能。过滤的污染物附着在滤芯上，通过高压反冲洗排出污染物。通过操作不锈钢球阀可以实现液体在虑腔内部的正反流动，开启阀门过滤器正常过滤；需要反冲洗时，关闭需要清洁虑腔前的阀门，依次打开需要清洗的虑腔下部的排污阀、气动阀门，通过旋转手轮带动内部钢丝清洗刷，刷洗滤芯内部，外加压缩空气驱动，过滤后的液体反向倒灌，将聚集在滤芯上的污染物清除出过滤罐，达到彻底清洗滤芯的功能。

每个过滤器下部设置两块压力表分别显示过滤前和过滤后的压力，两个压力表的差值能在一定程度上表示滤芯的状态；差值增大时表示过滤器有堵塞需要对滤芯进行反冲洗排出堵塞物体，如果反冲洗后两个压力的差值达到0.3MPa，则表示滤芯损坏，需要更换滤芯。

4 回液过滤系统的优点

相对于传统的泵站回液，回液过滤系统有以下优点：

（1）增加了回液箱。工作面回液直接进入回液箱，降低了液压支架的背压，提高了效率；液体再经过泵输送到回液过滤站，回液压力值较小，不会对过滤器的滤芯产生冲击；在回液箱中，液体能够进行一定程度的沉淀，液体中一些较大、较重的杂质能够沉淀到回液箱中，使进入到过滤器的液体没有较大杂质且平稳，能够很好的保护滤芯。endprint

（2）回液过滤站过滤能力强、可靠性高。回液过滤站分为两组并列，每组都是三级过滤，过滤后的精度能够达到20μm；过滤网为多层不锈钢网制成，结实耐用而且具有反冲洗功能，保证了过滤精度，并有效的避免了滤网被堵塞，真正降低甚至消除了流动介质污染对系统元件的影响，从而提高了系统安全性。

（3）反冲洗功能强度高。传统的过滤方式污染物一直聚集在滤芯上，只能人工拆卸清洗，回液过滤站的6个过滤器都具有反冲洗功能，使用的时候只需要关闭过滤器前面的不锈钢球阀，打开排污阀和气动球阀，旋转手轮即可实现滤网的反冲洗，来回反复操作即可完成整个过滤站的反冲洗；反冲洗具有强度高、操作简单、方便快捷的特点。

（4）抗腐蚀能力强。回液箱及过滤站的主要元部件都采用不锈钢材料制作，或者进行防腐处理，保证的液压元件的防腐性能。

（5）回液过滤系统运行稳定、可靠性好；减少了泵站的维护量，节省了开支、降低煤矿作业工人的劳动强度，同时也降低了管理成本。

5 使用情况

泵站回液过滤系统在浙江中煤机械科技有限公司生产的BRW630/37.5型乳化液泵站、北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的BRW630/37.5型乳化液泵站得到应用。目前浙江中煤机生产的BRW630/37.5型乳化液泵站使用于神东煤炭集团补连塔煤矿12511工作面，配套使用的是郑煤机ZY21000/36.5/80D型8米液压支架，于2017年2月份正式使用，稳定运行四个月过煤量380万吨，没有出现回液过滤器损坏更换的现象，回液过滤系统稳定可靠；北京天瑪生产的BRW630/37.5型乳化液泵站使用于神东煤炭集团大柳塔矿52301工作面，配套使用的是郑煤机ZY21000/33.5/70D型7米液压支架，于2017年4月份正式使用，运行两个月过煤量100万吨没有出现回液过滤器损坏更换的现象，回液过滤系统稳定可靠。

6 结束语

综采工作面乳化液泵站回液过滤系统，具有可靠性高、过滤能力强、反冲洗功能强大、使用简便、维护量少等优点，能够很好的满足大采高综采工作面安全、稳定、高效的要求，在以后的乳化液泵站设备中将得到更广泛的应用。

参考文献：

[1]刘鲤粽.液压支架系统污染的原因及对策[J].煤矿开采，2010，15（6）：68-70.endprint