MQC—15型水倉清挖系統(tǒng)在謝橋煤礦井下的應用

摘 要：煤礦井下水倉是防止礦井水災的重要設施之一，必須定期對水倉內(nèi)淤積的煤泥及固體顆粒物進行清理，水倉中煤泥清挖一直是困擾煤礦安全生產(chǎn)的難題，謝橋煤礦為了高效、快速清理水倉中水煤泥，該礦引進了MQC-15型水倉清挖系統(tǒng)。不僅解決了上述問題，而且為礦井回收了大量的資源，給礦井帶來了可觀的經(jīng)濟效益。

關鍵詞：水倉；清挖系統(tǒng)；應用

1 概述

水倉是煤礦井下重要的安全設施之一。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的要求，在每年雨季來臨前，必須對井下水倉進行清挖，以保證度汛期間井下的抗洪排水能力。謝橋煤礦井下現(xiàn)有三個水倉，總容量14379m3，其中-610m水倉：內(nèi)倉320m，外倉450m，容量5028m3；-720m水倉：內(nèi)倉87m，外倉185m，容量1776m3；-920m水倉：內(nèi)倉280m，外倉525m，容量7575m3，各水倉內(nèi)敷設軌道，軌距900mm。

2 傳統(tǒng)清倉方法

以前謝橋煤礦各水平水倉淤泥清理，均采用人工清挖的方式，即采用鐵鍬挖、水桶掏的工作方式、人工裝礦車，再用絞車拉出水倉的清倉方法。這種清挖方式存在諸多缺點：

2.1 投入大，效率低

由于水倉較長，人工推車距離較遠，需投入了大量的人力且人員體力消耗大，但清理效率不高。以-610m水倉為例：水倉淤泥容積約為水倉容量的65%即3268m3，每天三班工作，清挖、裝車、推車、倒車，每小班要投入10～12人，裝入2.2m3礦車，一天最多清挖17m，清理70車，-610m水倉清完需45天。

2.2 礦車使用效率低，影響車皮周轉和巖巷進尺

水倉內(nèi)的淤積物主要為水和煤組成的煤泥漿，礦車在井下各水倉斜巷時，礦車內(nèi)的煤泥漿容易溢出，礦車只能裝二分之一，否則裝滿泥漿的礦車拉出斜巷僅剩半車，造成水倉清挖作業(yè)時，礦車的使用效率太低；同時，裝入礦車的淤泥，由井下運輸至副井口，提升至地面，再由地面運輸運至矸石山翻掉，給礦車周轉和副井提升增加壓力。大量的車皮被占用，無法保障開拓等主要生產(chǎn)部門的礦車需求，影響礦井生產(chǎn)。按照傳統(tǒng)的清挖方式，僅-610m水倉，清完倉共需車皮2800～3000輛。

2.3 斜巷絞車使用頻繁，存在著嚴重的安全隱患

傳統(tǒng)的清挖方式由于采用礦車運輸，礦車通過絞車頻繁的調(diào)度于水倉及大巷之間，在礦車下放及提出水倉的過程中，斜巷內(nèi)安全設施的操作使用、檢查維護和使用，操作程序環(huán)節(jié)多，設備維護和安全管理有一個管理環(huán)節(jié)不到，就會將造成安全事故。

2.4 煤泥漿運輸時濺出對礦井環(huán)境造成污染

傳統(tǒng)的清挖方式將煤泥漿直接裝入礦車通過電車運輸，運輸過程中煤泥漿容易濺出灑在沿途巷道內(nèi)，對沿途的巷道造成污染。

2.5 資源浪費

傳統(tǒng)的清挖方式清理出的富含煤泥的泥漿由于含水較多，無法進行回收，從而使每年水倉內(nèi)沉積的煤泥通過礦車提升至地面矸石山翻掉，造成礦井資源的大量浪費。

3 MQC-15水倉清挖系統(tǒng)的組成及系統(tǒng)工藝流程

MQC-15水倉清挖系統(tǒng)主要由水倉清挖機、泥漿輸送管路、攪拌桶、板框壓濾機等組成見圖1。其工作流程如圖2所示。水倉中淤積的煤泥漿，由MQC-15型清倉機通過螺旋機構將煤泥漿由MQC-15型清倉機通過螺旋機構將煤泥漿攪拌至底部泵送系統(tǒng)的吸料口，啟動泥漿泵即可將煤泥抽吸至攪拌筒內(nèi)攪拌，然后由泥漿泵將攪拌過的煤泥漿輸入壓濾裝置，經(jīng)壓濾裝置壓成煤餅裝入礦車，清水進入水倉。

4 MQC-15水倉清挖系統(tǒng)在井下的應用及安全注意事項

4.1 以-610m水倉清理為例：清理外倉前先將進入外倉的水流使用編織袋裝貨形成攔水壩將水流截斷，使水流流向內(nèi)倉，并關閉外倉配水井閘閥，將水倉水位抽至距淤泥200～300mm位置，方可清理。

4.2 人工使用鐵鍬和橡皮桶將倉口5m內(nèi)雜物清至上平車場礦車內(nèi)，然后將清倉機打運至水倉內(nèi)，對煤泥進行配水攪拌，吸泥漿籠頭要完全沒入煤漿中（保證泥漿泵不吸入空氣和無液工作），啟動泥漿泵，攪拌后的煤泥漿用泥漿泵抽至緩沖攪拌筒內(nèi)，在此進行連續(xù)短暫存放。

4.3 將存放在緩沖攪拌筒內(nèi)的煤泥漿用給料泵往壓濾機里打，當壓濾機過濾出的水流量很小時，此時說明脫水設備里已經(jīng)存滿煤泥，然后依次拉開濾板，將脫好水的煤泥（煤泥狀態(tài)呈餅狀）直接卸入轉載皮帶機上進礦車，卸完后再重復上述步驟。

4.4 清倉過程中，當煤泥顆粒極細、泥化嚴重時，攪拌筒攪拌煤泥漿，需要先加入聚氯化鋁做凝集劑打破膠體，然后再使用絮凝劑（聚丙烯酰胺）。使用聚丙烯酰胺系列產(chǎn)品時不能直接加入污水中、必須先將其溶于干凈的中性的水中，完成溶解的溶液再按一定量加入污泥等介質(zhì)中，配制濃度0.1～0.3%。

4.5 安全注意事項

4.5.1清理水倉時，需超前10m用？覫16mm高壓水管沖洗淤泥，使其自然緩慢流淌下來，防止泥墻突然坍塌，迎頭人員注意防止沖倉、漫倉事故發(fā)生。

4.5.2人員跟隨清淤機向前運行時，需站在設備后側方，嚴禁進入設備前方及正后方，行進及施工過程中，若發(fā)現(xiàn)前方水量、淤泥突然外溢，或有其他塌方、沖倉征兆時，人員須及時撤離。

4.5.3水倉內(nèi)必須兩人共同作業(yè)，其中一人需看護電鈴信號裝置，發(fā)生異常及時打點；水倉上口看護電鈴人員收到異常信號時，必須及時喊話詢問情況，若無應答，需立即通知現(xiàn)場班隊長，在確認安全情況下，組織人員入倉查看情況，并及時匯報礦調(diào)度。

4.5.4清倉至彎道3m范圍時，若泥墻高度超過1.5m，需將設備、電纜撤至水倉提料斜巷上口，嚴禁人員再次進入水倉，隨后跟班區(qū)隊長通知保供隊，并與保供隊一同打開水倉配水井閘閥，向水倉內(nèi)卸水，確保泥墻能被沖散，然后再將水倉內(nèi)積水排凈，配水閘閥關閉，確認無誤后，人員再重新進入水倉進行清淤工作，若再次清倉至上述彎道時，泥墻高度仍然超過1.5m，則需重復上述操作，直至泥墻高度小于1.5m，方可繼續(xù)清淤。

5 經(jīng)濟和社會效益

MQC-15型水倉清挖系統(tǒng)在謝橋煤礦-610m、-720m、-920m水倉使用非常成功，達到了預期的效果，徹底解決了傳統(tǒng)人工清倉方式中存在的缺點，使清倉過程中的人工投入、安全系數(shù)、礦車利用率和資源回收等方面得到了很大的改善和提升。

5.1 減少用工數(shù)量，降低勞動強度，勞動效率得到了大幅的提升

使用水倉清挖系統(tǒng)后實現(xiàn)了煤泥漿清挖、輸送、壓濾、裝車的機械化作業(yè)，每小班投入6個人工進行設備的操作、維護和管路的延伸等作業(yè)，勞動強度大大降低，且工效大幅度提高，以-610m水倉為例：每圓班清挖30m，25天清完，清挖效率提高了一倍多，共減少用工300個。

5.2 礦車的使用效率大幅度提高，減少了運輸環(huán)節(jié)

由于水倉中煤泥的含水量在50%～60%，傳統(tǒng)清挖方式只能裝半車煤泥漿，占用了有限的礦車資源，MQC-15型水倉清挖系統(tǒng)，通過壓濾處理將煤泥漿中的水份排出，使煤泥含水量控制在30%以下，壓濾后的煤泥可以滿車運輸，-610m、-720m水倉清理后的煤泥可以直接進入井下-610m翻罐籠，不僅大幅度提高了礦車的使用效率及礦車周轉率，而且減少了運輸環(huán)節(jié)，降低了運輸成本，同時減輕了副井提升的壓力。

5.3 減少了斜巷運輸環(huán)節(jié)，提高安全系數(shù)

由于清挖系統(tǒng)使用管路輸送煤泥漿，杜絕了傳統(tǒng)方式的礦車斜巷運輸，減少了斜巷安全設施的操作使用，安全管理環(huán)節(jié)更加簡化，同時水倉內(nèi)只需2人作業(yè)，安全系數(shù)大幅度提高。

5.4 杜絕了煤泥漿在運輸過程中溢出對礦井的污染，施工環(huán)節(jié)更加清潔環(huán)保

清挖系統(tǒng)能夠?qū)簽V后煤泥餅的含水量控制在30%以下，使其不具有流動性，杜絕了煤泥漿運輸過程灑落在巷道中，提升了井下巷道安全及文明生產(chǎn)程度。

5.5 清挖出的煤泥進入原煤，使得資源得到了充分的利用，給企業(yè)創(chuàng)作了可觀的經(jīng)濟效益

水倉壓濾后的煤泥直接入井下翻罐籠，按照謝橋煤礦井下現(xiàn)有3個水倉，總容量14379m3，清挖出的煤泥估算在2500～3000噸，與原煤混合后不會影響煤質(zhì)，可視為礦井的產(chǎn)量，和原煤一起出售，又帶了可觀的經(jīng)濟效益。

6 結束語

MQC-15型清倉機在謝橋煤礦的應用，成功解決了我礦清倉難題，降低了員工的勞動強度，提高了清挖效率，降低了安全風險，而且為礦井回收了大量資源，給礦井帶來了可觀的經(jīng)濟效益，達到了預想目的，具有推廣前景。

參考文獻

[1]閆世春.煤泥處理[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2000.

[2]謝廣元.選礦學[M].2001.

作者簡介：劉仁祥（1977-），安徽霍邱縣人，助理工程師，現(xiàn)謝橋煤礦修護二區(qū)從事技術管理工作。