煤矿清仓设备工艺改进后在邢台矿的应用

赵文修

（冀中能源股份有限公司邢台矿，河北 邢台 054000）

一、情况简介

水仓是矿井排水系统中不可缺少的一个部分，是煤矿安全生产，防止矿井水灾的重要设施。掘进和采煤工作面等涌出的污水由潜水泵抽出，污水夹杂着淤泥等杂质污垢流入水仓，水仓内淤积了大量的淤泥，而水仓容积有限，必须定期清理。

邢台矿井底水仓外仓长度为369 米，容积为2870.8m3，内仓长度为269 米，容积为2092.8m³。清挖使用传统的清挖设备，但由于沉淀物多，往往造成设备损坏，影响清挖效率。针对出现的问题，对传统清仓设备工艺进行改造升级，彻底解决了由于经常性的设备损坏造成清挖效率低的、设备维护量大的问题，提高了清挖效率、减少了维护成本。

二、传统清仓系统构成

传统水仓清仓设备由煤泥清挖输送泵、缓冲搅拌器、煤泥加压泵、煤泥压滤机和输送皮带机构成。水仓内的煤泥由专用清挖输送泵吸入输送管道，进入缓冲搅拌器搅拌，然后通过专用加压泵压入煤泥压滤机脱水，压成饼状的煤泥块由压滤机下方的皮带机输送装罐。实现煤泥抽排、浓缩、脱水、装车自动化。

清仓系统工作分两部分，一是水仓内煤泥的收集、清理和输送，邢台矿使用MQ-2 煤泥搅拌车，NB 系列（LG）型煤矿用泥浆输送泵。二是煤泥处理，主要是将煤泥进行脱水处理，脱水后的煤泥成饼状固体，便于运输，可综合利用。

三、清仓系统改进方案

（一）自行式煤泥搅拌车改进

邢台矿采用的自行式煤泥搅拌车为MQ-2 型，该型号煤泥搅拌车可沿巷道截面对煤泥充分搅拌均匀，煤泥通过搅拌辊下部的吸口进入矿用泥浆泵，煤泥吸入采用的是与其配套的NB 系列（LG）型矿用泥浆泵，泥浆泵安装在自行式搅拌车上，将水仓巷道用围堰围成一个溶池，用静压水将煤泥打散并稀释，自行式搅拌车将煤泥充分搅拌，矿用泥浆泵把搅拌均匀的煤泥泵送到缓冲搅拌罐或指定地点，实现水仓煤泥的清理。泥浆泵泵头是丝杠式，由原来的丝杠式改成液压式，克服了煤泥阻力，轻松开启，增强了设备运转稳定性。

在煤泥搅拌车下方增加了电缆收放架。原来煤泥搅拌车下仓工作时，为了保证自身的电源供给，需要拖拽长达600 米的电缆，采用罐装的方法前行，不仅收放不方便也增加了运输风险，需要至少4人专门进行电缆的收放工作。加装了电缆收放架，使电缆随下仓机移动，不仅甩掉了罐车，也使电缆收放工作简单易操作，仅仅需要2 人就可以将电缆排放整齐。

（二）缓冲搅拌器升级

水仓内煤泥水含有大量悬浮物质和固体颗粒，以往由清仓机器直接将煤泥抽进缓冲搅拌器，由于沉淀不充分大量煤块和异物造成了泵的烧毁，即使通过加设一个沉淀桶起到二级沉淀的目的，让煤泥进行了充分的沉淀，也很难解决由于煤块和其他异物进入造成马达泵烧毁的情况。

使用煤泥粗分机替代缓冲搅拌罐的方法进行工艺改进，粗分机可将煤泥中的较大颗粒分离出来并通过皮带直接装矿车，较细颗粒在粗分机内缓冲搅拌后供压滤机压成煤饼，最终确定选取MC-1.4 型煤泥粗分机，其工作过程是利用振动电机作为振动源，使物料在筛网上被抛起，同时向前做直线运动，物料从给料机均匀地进入粗分机的进料口，通过筛网产生筛上物、筛下物、分别从各自的出口排出。其中筛下物通过安装在振动筛下搅拌罐来向压滤机输送，进而进行加压过滤。

煤泥压滤机与粗分机组合，适用于2mm 以上颗粒达50%的中央水仓或以粗煤泥为主的采区水仓的煤泥处理。启动粗分机，水仓煤泥首先送到粗分机上，分离的粗煤泥装入皮带或矿车，细煤泥在搅拌罐内充满后启动压滤泵。

（三）煤泥压滤机操作台升级改造

将煤泥压滤机原有的分散式操作台改为集中操作台，分散式操作台人员工作地点与操作台分布在压滤机两侧，在进行操作时，工作人员必须来回跨过压滤机，压滤机在工作状态时，不能够及时停车且存在一定的安全隐患，改成集中操作台后工作人员不必来回跨越压滤机，避免了由于跨过压滤机出现工伤事故的发生，降低了机器运转风险。

四、使用效果

（一）经济效益明星

通过运行试验，压滤效果提高了三分之一，解决了由于煤块和其他异物造成设备损坏的情况，现在由以前的每清一个仓损坏1 套压滤泵转子改进成清仓两个甚至两个以上都不会损坏一个泵的低损坏率，每年可节约维修费15 余万元。回收的煤泥含煤率很高，其热值接近原煤，可同原煤一同销售，煤泥的吨销售额增加几倍，经济效益显著。

（二）有利于实现煤矿质量标准化

过去人工方式清挖，由于煤泥含水量较大，煤泥只能装多半罐矿车，运输煤泥占用矿车多，另外煤泥有一定粘性，卸载后矿车留有较多的煤泥，运输效率低；矿车是敞开性的运输工具，矿车受震荡后，车内的煤泥洒落到轨道上，污染了大巷内现场环境，不利于矿井的标准化建设。采用机械方式，煤泥水分大大降低，从根本上根除了污染源，水仓作业环境文明整洁。

（三）缩短水仓清挖周期，提高安全性能

采用煤矿专用清挖设备并进行工艺改进，实现自动化和机械化流水作业，比传统清挖设备效率提高2～3 倍，缩短了水仓清挖周期，扩大了水仓有效容积，提高了预防水灾的能力，提高了矿井的安全性能。

结语

清仓压滤设备经过改造后，使原设备的技术性能得到改善，既大幅度加快了清仓进度、提高设备运行安全性，又降低了工人劳动强度，同时减少了岗位操作人员，对矿区发展做出了突出贡献。