徐巖

摘? 要：隨著當(dāng)前社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們對于煤炭資源的需求量日漸增多，促使著我國煤炭開采事業(yè)不斷發(fā)展和進(jìn)步。在實(shí)際開展綜采工作時(shí)，存在一定程度的潛在安全隱患，其中水災(zāi)是威脅煤礦安全生產(chǎn)最為主要的因素之一。文章將針對如何高效開展煤炭開采排水工作進(jìn)行分析，借助采煤工作面煤流運(yùn)輸設(shè)備脫水技術(shù)來提升排水效率，優(yōu)化采煤工作各項(xiàng)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：采煤;煤流運(yùn)輸;脫水設(shè)備

中圖分類號：TD94? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）27-0155-02

Abstract： With the continuous development and progress of the current society， people's demand for coal resources is increasing day by day， which promotes the continuous development and progress of coal mining in our country. In the actual development of fully mechanized mining， there is a certain degree of potential safety risks， among which flood is one of the most important factors that threaten the safety of coal mine production. This paper will analyze how to carry out coal mining drainage work efficiently， taking advantage of coal flow transportation equipment dehydration technology in coal mining face to improve drainage efficiency and optimize various contents of coal mining work.

Keywords： coal mining; coal flow transportation; dehydration equipment

在綜采工作開展時(shí)，煤礦井下涌水流動過程會裹挾著大量的煤炭，其中煤炭含量多達(dá)10%-20%。傳統(tǒng)開展綜采工作時(shí)，這些水煤一般都不經(jīng)過處理，直接排入到井底的水倉當(dāng)中，水煤長時(shí)間在水倉當(dāng)中會經(jīng)歷長時(shí)間的淤積，這樣水倉的斷面則會不斷減少，造成其蓄水能力降低。隨著綜采工作量不斷增大，那么淤煤數(shù)量也會不斷增多，一些淤煤則會被水流帶入到水泵吸水口當(dāng)中，導(dǎo)致水泵的排水能力不斷下降。所以，想要確保綜采工作順利開展，必須要在煤礦井底水倉當(dāng)中強(qiáng)化排水能力，定期進(jìn)行淤煤清理，杜絕因?yàn)樗簼舛容^高導(dǎo)致水倉填滿速度加快。

1 某采煤工作面脫水系統(tǒng)運(yùn)行情況

某煤礦生產(chǎn)工作開展時(shí)，為2-1煤一盤區(qū)21103工作面和二盤區(qū)21204工作面，綜采工作均為一次采全高工作面，工作面淋水和空采區(qū)涌入大量水，水量最高為300m3/h，因?yàn)榫C采工作面的水含量較多，所以實(shí)際采煤工作當(dāng)中，會造成大量煤泥進(jìn)入到主運(yùn)輸系統(tǒng)當(dāng)中[1]。針對本礦井施工來說，在并未實(shí)施工作面煤流運(yùn)輸設(shè)備脫水技術(shù)之前，是借助刮板機(jī)的手段，在機(jī)尾蓋板上開孔，這樣刮板機(jī)底鏈會將工作當(dāng)中的水引到刮板機(jī)尾，并且在機(jī)尾當(dāng)中設(shè)置裝載機(jī)來實(shí)施水泵，并開展煤泥清理工作，以便于控制主運(yùn)輸系統(tǒng)的水煤。

2 某采煤工作面脫水系統(tǒng)存在的問題

某采煤企業(yè)，在沒有實(shí)施某采煤工作面脫水系統(tǒng)之前，存在的問題主要有三個(gè)方面。其一，刮板機(jī)引出來的水量大約可以達(dá)到200m3/h，若刮板機(jī)的機(jī)尾部位的裝載機(jī)械運(yùn)行稍稍出現(xiàn)停頓問題，那么則會直接被淤煤堵死，直接造成引水效率降低，清理淤煤則會造成大量的人力物力財(cái)力層次的損耗[2]。其二，借助刮板機(jī)手段這種傳統(tǒng)排水手段，控制水煤的效果一般，并且會造成主運(yùn)輸系統(tǒng)煤流的含水量較大。若出現(xiàn)這一問題，那么會造成煤流至上倉斜巷帶式輸送機(jī)搭接點(diǎn)出現(xiàn)拉運(yùn)困難等諸多問題，這樣會造成灑煤量增多、斜巷帶式輸送機(jī)機(jī)尾部煤泥淤積問題嚴(yán)重，清理起來非常困難。其三，井底煤倉中給煤機(jī)和地面煤倉實(shí)施給煤時(shí)，因?yàn)楣伟鍣C(jī)存在一定弊端，很容易出現(xiàn)潰倉問題，會為綜采工作帶來極大程度的水災(zāi)安全隱患。

3 采煤工作面煤流運(yùn)輸設(shè)備脫水技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)思路

3.1 主煤流原煤組成設(shè)計(jì)

通過實(shí)踐與分析可以得知，水煤對運(yùn)輸系統(tǒng)的影響是較大的，很容易造成安全環(huán)節(jié)薄弱等問題。針對順槽式輸送機(jī)和大巷帶輸送機(jī)來說，受到水煤的影響并不大，綜采工作面若出現(xiàn)封堵刮板機(jī)機(jī)尾時(shí)，那么在系統(tǒng)控制之下，則會有效消除水煤對綜采工作面的影響[3]。但是，如果水煤對上倉帶式輸送機(jī)的影響，并未存在較好的控制手段，那么就需要在水煤進(jìn)入上倉帶式輸送機(jī)進(jìn)行處理，以便于消除水煤的影響。

3.2 煤水分離設(shè)計(jì)

針對本煤炭企業(yè)來說，對于原煤粒度分析可以得知，在25mm以下的原煤顆粒來說，其含水量超過了原煤量的60%。針對此種煤水分離工作來說，便是將混合物分離之后進(jìn)行再次篩分，結(jié)合高頻率振動篩，將煤泥水進(jìn)行壓濾工作，切實(shí)有效降低主煤流的含水量。

4 采煤工作面煤流運(yùn)輸設(shè)備脫水技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用策略

4.1 一級大型脫水篩

在開展一級大型脫水篩安裝與應(yīng)用時(shí)，主要安裝在盤區(qū)主運(yùn)大巷帶式輸送機(jī)當(dāng)中，以及上倉斜巷帶式輸送機(jī)的搭接點(diǎn)處[4]。在實(shí)際開展一級大型脫水篩設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該保障一級大型脫水篩與搭接硐室的尺寸相一致、相吻合，并且科學(xué)的開展設(shè)計(jì)，確保一級大型脫水篩的篩孔為20mm，篩孔形狀為條形，篩面的傾斜度保持在40°-50°左右。此外，針對篩面寬度來說，可以設(shè)置成2600mm，以便于有效滿足瞬時(shí)煤炭運(yùn)輸量，保障一級大型脫水篩的處理能力。

4.2 二級脫水給料篩

二級脫水給料篩在設(shè)計(jì)搭建工作當(dāng)中，需要搭建在一級大型脫水篩的下方。一級大型脫水篩篩下物進(jìn)入到二級脫水給料篩當(dāng)中，再由二級脫水給料篩將煤炭進(jìn)行進(jìn)一步處理。嚴(yán)格開展綜采工作面現(xiàn)場勘察以及測量，針對二級脫水給料篩的綜合處理能力進(jìn)行明確。針對該礦井的實(shí)際情況來看，二級脫水給料篩需要保障處理能力在1500t/h，篩孔應(yīng)該為1mm的條形篩孔，其篩面的傾斜角在0-10°，篩面寬度為2600mm。

4.3 高頻篩

因?yàn)檎自O(shè)備在安裝的過程中，是安裝在上倉帶式輸送機(jī)斜巷內(nèi)，所以設(shè)備全部都安裝在帶式輸送機(jī)當(dāng)中，篩上物均直接落入帶式輸送機(jī)[5]。為此，二級脫水給料篩篩下物會經(jīng)過沿巷道傾斜角敷設(shè)的管道自行流入到高頻篩當(dāng)中，并且巷道安裝空間條件受限。所以要安裝高頻篩進(jìn)行深入處理，在設(shè)計(jì)單臺高頻篩的過程當(dāng)中，應(yīng)該注重高頻篩處理能力，保障高頻篩設(shè)計(jì)規(guī)格為100m3/h，并且需要兩臺高頻篩相互搭接，以便于前面提升高頻篩的實(shí)際處理能力。

4.4 煤泥污水池

在上倉帶式輸送機(jī)機(jī)尾設(shè)置出煤泥污水和清水池設(shè)備，這樣便可以借助高頻篩的處理，促使管道自流入污水池，這樣在帶式輸送機(jī)的機(jī)尾處增設(shè)自動控制箱式壓濾機(jī)，以便于污水清理自動化。此外，還可以在污水池當(dāng)中安裝配套的渣降泵，這煤渣、渣漿便可以將煤泥輸送到壓濾機(jī)當(dāng)中進(jìn)行壓濾處理，濾餅便可以直接卸載到上倉斜巷帶式輸送機(jī)當(dāng)中，壓濾之后產(chǎn)生的清水可以經(jīng)過管道直接流入到清水池當(dāng)中。

5 采煤工作面煤流運(yùn)輸設(shè)備脫水技術(shù)的應(yīng)用效果

5.1 減少了人力資源投入

某煤炭企業(yè)在綜采工作當(dāng)中運(yùn)用了采煤工作面煤流運(yùn)輸設(shè)備脫水技術(shù)，投入使用了半年之后并沒有出現(xiàn)過倉斜巷帶式輸送機(jī)滑煤現(xiàn)象，這樣可以有效減少人力資源進(jìn)行巷道灑煤清理，節(jié)省了大量的人力物力財(cái)力投入。此外，在運(yùn)用采煤工作面煤流運(yùn)輸設(shè)備脫水技術(shù)之后，也沒有出現(xiàn)過因?yàn)樗涸谏蟼}帶式輸送機(jī)上聚集出現(xiàn)的帶式輸送機(jī)過載等問題，無法起車問題較少，井底煤倉、地面煤倉潰倉問題減少，切實(shí)有效的節(jié)省了大量的人力物力財(cái)力投入。

5.2 提升了煤炭經(jīng)濟(jì)效益

礦井產(chǎn)出原煤的含水量得到了有效的控制，并且系統(tǒng)未投入使用之前，原煤的含水量一般在15%左右[6]。當(dāng)系統(tǒng)投入使用之后，原煤的含水率則會有效降低，降低到12%以下，這樣可以有效的降低原煤含水量，切實(shí)提升原煤質(zhì)量，對煤炭生產(chǎn)工作帶來了極大經(jīng)濟(jì)效益。

5.3 強(qiáng)化了生產(chǎn)組織效率

通過半年來的考察檢驗(yàn)分析，借助采煤工作面煤流運(yùn)輸設(shè)備脫水技術(shù)可以有效優(yōu)化傳統(tǒng)刮板機(jī)排水效率，促使工作面當(dāng)中煤泥水全部通過主運(yùn)輸煤水分離系統(tǒng)進(jìn)行處理。借助此種手段，可以有效減少工作面煤泥水清理設(shè)備與人工投入，在完成工作面交接之后，促使綜采工作面的生產(chǎn)時(shí)間節(jié)約了1個(gè)小時(shí)左右，切實(shí)優(yōu)化了傳統(tǒng)的綜采工作生產(chǎn)組織效率。

6 結(jié)束語

總而言之，采煤工作面煤流運(yùn)輸設(shè)備脫水技術(shù)可以有效滿足綜采工作的排水需求，最大程度上將水煤當(dāng)中的水和煤進(jìn)行分離，并且有效強(qiáng)化煤礦抵御水災(zāi)的能力。當(dāng)前很多煤炭企業(yè)在實(shí)施綜采工作時(shí)，已經(jīng)引入煤礦井下水倉水煤分離系統(tǒng)，以便于強(qiáng)化綜采工作實(shí)際效率，在節(jié)約煤炭開采成本的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化了煤炭開采效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹志輝，王善禮，楊東.三河尖煤礦選煤廠中煤脫水系統(tǒng)改造及應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（01）：13+21.

[2]魏立波，景紅濤，郭慧鴿.疊螺式煤礦井下水煤分離系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2019（5）：155-157.

[3]趙寶寶.基于PLC的煤礦主排水泵自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].水力采煤與管道運(yùn)輸，2018，147（04）：60-61+64.

[4]孫亞軍，陳歌，徐智敏，等.煤礦區(qū)水環(huán)境現(xiàn)狀及礦井水處理利用研究進(jìn)展[J].煤炭學(xué)報(bào)，2020，45（01）：304-316.

[5]羅萌萌，李超，陳中央.煤礦主運(yùn)輸系統(tǒng)關(guān)鍵部位在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)的應(yīng)用研究[A].中國煤炭學(xué)會煤礦自動化專業(yè)委員會、中國煤炭工業(yè)技術(shù)委員會信息化專家委員會.礦自動化與信息化——第28屆全國煤礦自動化與信息化學(xué)術(shù)會議暨第9屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集[C].中國煤炭學(xué)會煤礦自動化專業(yè)委員會、中國煤炭工業(yè)技術(shù)委員會信息化專家委員會：中國煤炭學(xué)會煤礦自動化專業(yè)委員會，2019：5.

[6]王海興.煤礦主排水泵自動化控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā)，2019，34（05）：216-217.