綜采工作面乳化液泵站回液過濾系統

柳飛

摘 要：綜采工作面的液壓系統的清潔度關系著整個采煤系統的運行狀況，在采煤技術不斷發展的今天，需要更加可靠、高效的回液過濾系統。文章對綜采工作面液壓系統情況進行簡單介紹，然后對新設計的回液過濾的組成及優點進行探討。

關鍵詞：泵站；污染物；回液；過濾

中圖分類號：F407.21 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）23-0101-02

前言

綜合機械化采煤是煤炭開采技術現代化的重要標志，其核心是工作面綜采設備。乳化液泵站作為工作面液壓支架的動力源，是煤炭企業建設高產、高效、安全礦井、實現采掘機械化的關鍵設備。乳化液泵站是綜采工作面液壓支架供液的動力核心，乳化液泵站供液壓力的高低和供液質量，直接關系著采煤工作面工人的人身安全和設備的使用壽命，因此乳化液泵站的安全可靠運行對于綜采生產至關重要。

液壓支架的動力由乳化液泵站提供，乳化液就是泵站的“血液”，血液的清潔度影響著泵站的健康情況。在實際使用中，由于生產制造、運行及檢修等過程中，煤塵、鐵屑、磨屑等各種污染物混入液壓系統，對支架及泵站的管路、閥組等各部件產生損害，影響系統的正常工作、危害井下工人安全。

隨著采煤技術的發展，綜采工作面的采高不斷提高，液壓支架的工作阻力也在增大，企業對綜采設備運行穩定、安全高效方面的要求在提高。比如神東煤炭集團補連塔12511工作面采高為8米，使用的液壓支架工作阻力為21000kN，這就對液壓系統的要求就更高了，需要更好的提高液壓系統的清潔度，提高泵站的穩定性，提高回液過濾的可靠性。

1 污染物來源

液壓系統油液中存在著各種各樣的污染物，如固體顆粒、空氣、水、微生物、化學制品、腐蝕、輻射、靜電等，其中固體顆粒是最主要的危害物。油液被污染的原因復雜，來源可以分為以下幾種：

（1）系統殘留物。液壓系統的各個部件包括液壓缸、泵、閥組、管件等在加工組裝不可避免的留下如鐵屑、毛刺、焊渣、煤塵、沙土等污染物。

（2）從外部系統進入液壓系統的污染物。液壓系統的使用地點在井下，條件惡劣煤塵較多，在安裝、調試、日常使用及檢修的時候，外部環境中的各種顆粒就可能進入到系統里面。其次立柱、千斤頂由于工作過程中活塞桿裸露在外直接和環境相接觸，也難免將塵埃、污物帶入液壓系統。

（3）在系統運行過程中還會產生污染物。主要包括元件運動磨損產生的磨屑，油液氧化變質產生的顆粒和膠狀物質等。

2 污染物危害

綜采工作面泵站的過濾主要有進水過濾站及進液過濾站，回液部分設置有回液過濾器；從工作面返回的液體包含外部入侵的污染物、系統殘留物及運行產生的污染物等等，目前傳統的泵站在回液管路上設置有一個回液過濾器，工作面回液直接進入回液過濾器進行過濾；工作面回液壓力較大，返回液體直接進入回液過濾器，對濾芯造成較大沖擊；遇到返回液體質量差時常出現堵塞現象，而且堵塞嚴重時會因阻力過大而將濾網擊穿喪失過濾作用；回液過濾器不能有效的過濾，污染物隨著液體流動進入到乳化液泵站中，可引起閥件銹蝕，橡膠密封件失效，動作失調甚至完全失靈，產生錯誤動作而造成部件損壞，嚴重的可能造成安全事故；另一方面經常更換濾芯，增加生產成本和井下工人的工作量，浪費勞動力。

3 回液過濾系統

為提高綜采工作面回液過濾系統的可靠性及回液精度，在液壓系統的回液部分設計增加回液過濾系統，由回液箱及回液過濾站組成；系統返回的液體先進入回液箱，降低回液壓力同時在回液箱中沉淀較大的污染物，之后將液體輸送到回液過濾站進行過濾，過濾之后的液體再進入乳化液泵站液箱。

工作面回液首先進入回液箱；工作面返回的液體壓力較高，注入到回液箱中，壓力降低，回液箱起到緩沖壓力的作用；液體經過回液箱后再進入回液過濾站，壓力較低而且比較平穩，不會對濾芯產生沖擊，能夠有效的保護回液過濾器的濾芯；回液箱容積設置較大容積，從工作面返回的液體先流入到回液箱中，較大的固體顆粒等雜質經過沉淀留在回液箱中，有效的降低了過濾器堵塞及損壞的幾率；回液箱下部設置有排污口，沉淀下來的雜質定期排出箱體，保證回液箱自身的清潔。

回液過濾站由6個過濾器分兩組并列組成，左右過濾器組均與進液集液器連接，單組過濾器之間均通過彎頭、無縫鋼管和不銹鋼球閥連接，需要被過濾的液體通過集液器平衡壓力后進入濾腔內，被過濾的液體由內向外流過濾芯，固體污染物被留在濾芯的內表面，清潔的液體通過出口離開過濾器。回液過濾站分為三級過濾，過濾精度依次為60μm、40μm、20μm。經過三級過濾后流出的液體能夠達到20μm，保證系統的清潔度。

回液過濾站具備反沖洗功能。過濾的污染物附著在濾芯上，通過高壓反沖洗排出污染物。通過操作不銹鋼球閥可以實現液體在慮腔內部的正反流動，開啟閥門過濾器正常過濾；需要反沖洗時，關閉需要清潔慮腔前的閥門，依次打開需要清洗的慮腔下部的排污閥、氣動閥門，通過旋轉手輪帶動內部鋼絲清洗刷，刷洗濾芯內部，外加壓縮空氣驅動，過濾后的液體反向倒灌，將聚集在濾芯上的污染物清除出過濾罐，達到徹底清洗濾芯的功能。

每個過濾器下部設置兩塊壓力表分別顯示過濾前和過濾后的壓力，兩個壓力表的差值能在一定程度上表示濾芯的狀態；差值增大時表示過濾器有堵塞需要對濾芯進行反沖洗排出堵塞物體，如果反沖洗后兩個壓力的差值達到0.3MPa，則表示濾芯損壞，需要更換濾芯。

4 回液過濾系統的優點

相對于傳統的泵站回液，回液過濾系統有以下優點：

（1）增加了回液箱。工作面回液直接進入回液箱，降低了液壓支架的背壓，提高了效率；液體再經過泵輸送到回液過濾站，回液壓力值較小，不會對過濾器的濾芯產生沖擊；在回液箱中，液體能夠進行一定程度的沉淀，液體中一些較大、較重的雜質能夠沉淀到回液箱中，使進入到過濾器的液體沒有較大雜質且平穩，能夠很好的保護濾芯。endprint

（2）回液過濾站過濾能力強、可靠性高。回液過濾站分為兩組并列，每組都是三級過濾，過濾后的精度能夠達到20μm；過濾網為多層不銹鋼網制成，結實耐用而且具有反沖洗功能，保證了過濾精度，并有效的避免了濾網被堵塞，真正降低甚至消除了流動介質污染對系統元件的影響，從而提高了系統安全性。

（3）反沖洗功能強度高。傳統的過濾方式污染物一直聚集在濾芯上，只能人工拆卸清洗，回液過濾站的6個過濾器都具有反沖洗功能，使用的時候只需要關閉過濾器前面的不銹鋼球閥，打開排污閥和氣動球閥，旋轉手輪即可實現濾網的反沖洗，來回反復操作即可完成整個過濾站的反沖洗；反沖洗具有強度高、操作簡單、方便快捷的特點。

（4）抗腐蝕能力強。回液箱及過濾站的主要元部件都采用不銹鋼材料制作，或者進行防腐處理，保證的液壓元件的防腐性能。

（5）回液過濾系統運行穩定、可靠性好；減少了泵站的維護量，節省了開支、降低煤礦作業工人的勞動強度，同時也降低了管理成本。

5 使用情況

泵站回液過濾系統在浙江中煤機械科技有限公司生產的BRW630/37.5型乳化液泵站、北京天地瑪珂電液控制系統有限公司生產的BRW630/37.5型乳化液泵站得到應用。目前浙江中煤機生產的BRW630/37.5型乳化液泵站使用于神東煤炭集團補連塔煤礦12511工作面，配套使用的是鄭煤機ZY21000/36.5/80D型8米液壓支架，于2017年2月份正式使用，穩定運行四個月過煤量380萬噸，沒有出現回液過濾器損壞更換的現象，回液過濾系統穩定可靠；北京天瑪生產的BRW630/37.5型乳化液泵站使用于神東煤炭集團大柳塔礦52301工作面，配套使用的是鄭煤機ZY21000/33.5/70D型7米液壓支架，于2017年4月份正式使用，運行兩個月過煤量100萬噸沒有出現回液過濾器損壞更換的現象，回液過濾系統穩定可靠。

6 結束語

綜采工作面乳化液泵站回液過濾系統，具有可靠性高、過濾能力強、反沖洗功能強大、使用簡便、維護量少等優點，能夠很好的滿足大采高綜采工作面安全、穩定、高效的要求，在以后的乳化液泵站設備中將得到更廣泛的應用。

參考文獻：

[1]劉鯉粽.液壓支架系統污染的原因及對策[J].煤礦開采，2010，15（6）：68-70.endprint