清挖机在一矿-950水仓使用探索

清挖机在一矿-950水仓使用探索

牛巍

中国平煤神马建工集团有限公司建井一处    河南省平顶山市   467000

平煤股份一矿位于平顶山矿区中部，是新中国成立后我国自行设计兴建的第一座大型煤矿，矿井生产能力为400万吨/年。因生产需要北三风井改造基本完成井底泵房大泵已安装完毕，但水仓多年未再次清理，沉积物多且复杂，现急需清理。水仓设计总长度为395.9m，其中内仓155.5m外仓240.4m。过去水仓清理工作方式为人工清挖装车，存在劳动强度大、效率低、用时较长，运输效率低难等问题。2022年6月引入MQC-20.5（D）型清仓机系统，试验应用于井下水仓清理；通过半个月的实践运行，取得了较好的效果，解决了水仓清理难的问题。

一、清挖机系统流程及设备

1、人工清挖水仓，需要先把水仓中水用泵抽排干净人工用铁锹把煤泥装入矿车经运输系统书晕倒地面。存在问题是工人劳动强度大效率低清理时间长由于煤泥含水量大，只能装半车，矿车占用多，需经多次斜巷提升运输，运输过程中由于矿车震动煤泥易洒落车外影响巷道卫生及标准化建设，运输效率低，运送到地面后需要晾晒占用地面积大且不利于回收造成浪费。

清挖机系统工艺流程如下图：

其工作原理：清挖一侧水仓时，煤泥先经行走履带车行进推进煤泥并通过液压系统调节螺旋搅拌机机头由上往下逐步将煤泥搅拌成泥水混合物到泥浆泵抽取腔，然后启动专用污泥泵通过管道把泥浆输送到过滤缓冲罐，过滤缓冲罐上有振动筛可将大颗粒杂物过滤走剩下纯净泥水混合物流到搅拌罐中，启动专用增压泵将泥水混合物抽压到脱水设备压滤机中并持续提供的压力进行煤水分离，压滤机工作时将泥水分离，水经水槽流到沉淀池中用泵排到另一侧水仓，压滤完成后打开设备形成煤饼自动掉落到矿车或皮带上运走。

二、主要技术参数：

1. 清仓机系统型号：MQC-20.5型(系列)；

2. 回收粒度：0.01~12mm.；

3. 清挖量：5~8T/h；

4. 装车高度：1300mm；

5.入料浓度：≤40-60%（含煤泥量）；

6.回收煤泥水分含量：≤25%；

7.水仓长度：≤600 m；

8. 电压：660/1140v；

9.设备最大外形尺寸：清仓机：2650×1230×1600（mm）

脱水机：5500×1600×2380（mm）

10. 系统总功率：37.5~53.5kw。

三、清仓机系统设备组成：（主要）

1. 清仓机主机                              

主要由自动行走履带车和升降螺旋搅拌机组成。履带车向前推进由升降油缸调整机头清挖位置把水仓中的煤水混合物，通过液压马达带动的螺旋搅拌装置搅拌均匀到抽排腔室内

2. 抽排设备

煤矿用抽排泵主要把泥水混合物抽送至缓冲罐中其抽排设备参数如下：

3. 缓冲专用设备

有振动筛和搅拌罐组成，泥水混合物由振动筛上安装的振动电机和滤网震动分离，大于滤网的颗粒自动筛到侧方矿车内剩下泥水混合物流到下方搅拌罐中；搅拌罐由液压马达带动旋转桨不停转动使煤水混合物的二次均匀搅拌不至于混合物中煤泥沉淀堵塞出料口    

4. 加压专用设备

矿用专用抽排增压泵把搅拌罐中的煤水混合物抽压至压滤机

矿用加压泵参数：

5.细颗粒煤泥脱水专用设备                            

由压滤机和升高稳固底座组成，压滤机把抽取的煤水混合物分离，底座把压滤机固定抬高使矿车或者皮带在其下面通过便于接煤饼。

四、使用试验情况

6月21日起正常运行清仓，经过反复测试，由最初的每班1车含水到现在的稳定3车，每车由压滤8次减少到6次，压滤一次时间由最初的2小时到现在的最短25分钟，压滤效率有了明显提高。发现压滤时间长短、煤泥的干湿、成形的好坏与抽取泥浆浓度有很大的关系，浓度在一定范围内越高压滤时间就会越短，而浓度超过一定浓度后就容易堵塞管道，具体如下表：

随着每天的生产维护设备，运行中也发现了一些问题及改进与建议：

1、缓冲罐

①振动电机与底脚螺丝孔径不一致易使固定螺丝松动、断裂

②振动筛连接部位焊接不牢固，滤网与卸料斗连接部位不牢固，大多点焊，使用一段时间后竟开焊400mm；振动电机底座连接梁与主体连接槽钢强度弱焊接不牢固，开焊、变形、断裂无法修复，已把原有小号槽钢更换为大号槽钢并上敷设钢板加固牢靠，底座螺孔直径也改为与电机统一

③储浆罐出料口法兰处加装4寸阀门，当管道堵塞时可关闭阀门拆掉管道清理而不用必须放完储浆罐中剩余泥浆造成浪费和影响文明卫生

④增压泵出料口处三通加装压力表以便于判断上料的压力、多少等情况以及压滤压力强度

2、加装与改进

①振动筛进料口法兰与胶管连接处加装4寸弯头以减少胶管打折磨损使进料更通畅

②加装打点信号。由于缓冲罐固定不动而履带清挖机一直向水仓行进，当行进过远或转弯时造成人员看不到联系不便，加装信号后水箱满或缺料可随时发出信号联系清挖机操作员，以节省人员数量、减少人员劳动强度。

清仓机效率高，内仓长155.5米、宽3米，煤泥厚度2米用时一个月清完。清仓机平均每天清理5米，正常每个小班4人清淤2车干煤泥，一天清出6车，一车3t，供清出：3×6=18t干煤泥。而实际含水煤泥量为2×3×1×5=30m³。如果换成人工清理，由于从水仓平巷口到水仓下口有一大约16°下山，三吨矿车清淤装含水煤泥如图所示只能装半车，一个小班四人倒车、下车、拉车能清出6半车水煤泥，一天清出3×6/2=9t水煤泥。因此可以看出清仓机的效率是人工清理的3.3倍。而对于矿上运输来说，运输线路太远，需要经过多个轨道车场，车场物料车多，车辆也紧张，下车、提车困难，人工清理时一天需要18个矿车，而清仓机清理时只需要6个车，矿车量也减少了3倍，增加了别的物料的运输，也减少了沿途文明卫生污染的源头，大大节约了运输的成本，变相的提高了效率和效益。

清仓机设备整体来说在对于煤泥纯度高、杂物少的清仓作业时浓度易掌控不易堵塞，效率更高，产生的效益也更大。而对于煤泥纯度低水仓情况复杂包含杂物多时的清仓作业则不太理想，浓度不好掌控还易堵塞管道。但此设备大大降低了工人的劳动强度，挤压成饼后更易于运输，使水仓清理工作向机械化前进了一大步。相信再经过多个水仓清淤验证，不久的将来清仓机会深受煤矿企业的欢迎与青睐。