采煤工作面煤流運輸設備脫水技術的應用

徐巖

摘? 要：隨著當前社會的不斷發展和進步，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不斷發展和進步。在實際開展綜采工作時，存在一定程度的潛在安全隱患，其中水災是威脅煤礦安全生產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行分析，借助采煤工作面煤流運輸設備脫水技術來提升排水效率，優化采煤工作各項內容。

關鍵詞：采煤;煤流運輸;脫水設備

中圖分類號：TD94? ? ? ? ?文獻標志碼：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，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10%-20%。傳統開展綜采工作時，這些水煤一般都不經過處理，直接排入到井底的水倉當中，水煤長時間在水倉當中會經歷長時間的淤積，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中，導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中強化排水能力，定期進行淤煤清理，杜絕因為水煤濃度較高導致水倉填滿速度加快。

1 某采煤工作面脫水系統運行情況

某煤礦生產工作開展時，為2-1煤一盤區21103工作面和二盤區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涌入大量水，水量最高為300m3/h，因為綜采工作面的水含量較多，所以實際采煤工作當中，會造成大量煤泥進入到主運輸系統當中[1]。針對本礦井施工來說，在并未實施工作面煤流運輸設備脫水技術之前，是借助刮板機的手段，在機尾蓋板上開孔，這樣刮板機底鏈會將工作當中的水引到刮板機尾，并且在機尾當中設置裝載機來實施水泵，并開展煤泥清理工作，以便于控制主運輸系統的水煤。

2 某采煤工作面脫水系統存在的問題

某采煤企業，在沒有實施某采煤工作面脫水系統之前，存在的問題主要有三個方面。其一，刮板機引出來的水量大約可以達到200m3/h，若刮板機的機尾部位的裝載機械運行稍稍出現停頓問題，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力層次的損耗[2]。其二，借助刮板機手段這種傳統排水手段，控制水煤的效果一般，并且會造成主運輸系統煤流的含水量較大。若出現這一問題，那么會造成煤流至上倉斜巷帶式輸送機搭接點出現拉運困難等諸多問題，這樣會造成灑煤量增多、斜巷帶式輸送機機尾部煤泥淤積問題嚴重，清理起來非常困難。其三，井底煤倉中給煤機和地面煤倉實施給煤時，因為刮板機存在一定弊端，很容易出現潰倉問題，會為綜采工作帶來極大程度的水災安全隱患。

3 采煤工作面煤流運輸設備脫水技術應用設計思路

3.1 主煤流原煤組成設計

通過實踐與分析可以得知，水煤對運輸系統的影響是較大的，很容易造成安全環節薄弱等問題。針對順槽式輸送機和大巷帶輸送機來說，受到水煤的影響并不大，綜采工作面若出現封堵刮板機機尾時，那么在系統控制之下，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的影響，并未存在較好的控制手段，那么就需要在水煤進入上倉帶式輸送機進行處理，以便于消除水煤的影響。

3.2 煤水分離設計

針對本煤炭企業來說，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行再次篩分，結合高頻率振動篩，將煤泥水進行壓濾工作，切實有效降低主煤流的含水量。

4 采煤工作面煤流運輸設備脫水技術創新應用策略

4.1 一級大型脫水篩

在開展一級大型脫水篩安裝與應用時，主要安裝在盤區主運大巷帶式輸送機當中，以及上倉斜巷帶式輸送機的搭接點處[4]。在實際開展一級大型脫水篩設計的過程中，應該保障一級大型脫水篩與搭接硐室的尺寸相一致、相吻合，并且科學的開展設計，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，可以設置成2600mm，以便于有效滿足瞬時煤炭運輸量，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計搭建工作當中，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入到二級脫水給料篩當中，再由二級脫水給料篩將煤炭進行進一步處理。嚴格開展綜采工作面現場勘察以及測量，針對二級脫水給料篩的綜合處理能力進行明確。針對該礦井的實際情況來看，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

因為整套設備在安裝的過程中，是安裝在上倉帶式輸送機斜巷內，所以設備全部都安裝在帶式輸送機當中，篩上物均直接落入帶式輸送機[5]。為此，二級脫水給料篩篩下物會經過沿巷道傾斜角敷設的管道自行流入到高頻篩當中，并且巷道安裝空間條件受限。所以要安裝高頻篩進行深入處理，在設計單臺高頻篩的過程當中，應該注重高頻篩處理能力，保障高頻篩設計規格為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際處理能力。

4.4 煤泥污水池

在上倉帶式輸送機機尾設置出煤泥污水和清水池設備，這樣便可以借助高頻篩的處理，促使管道自流入污水池，這樣在帶式輸送機的機尾處增設自動控制箱式壓濾機，以便于污水清理自動化。此外，還可以在污水池當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當中進行壓濾處理，濾餅便可以直接卸載到上倉斜巷帶式輸送機當中，壓濾之后產生的清水可以經過管道直接流入到清水池當中。

5 采煤工作面煤流運輸設備脫水技術的應用效果

5.1 減少了人力資源投入

某煤炭企業在綜采工作當中運用了采煤工作面煤流運輸設備脫水技術，投入使用了半年之后并沒有出現過倉斜巷帶式輸送機滑煤現象，這樣可以有效減少人力資源進行巷道灑煤清理，節省了大量的人力物力財力投入。此外，在運用采煤工作面煤流運輸設備脫水技術之后，也沒有出現過因為水煤在上倉帶式輸送機上聚集出現的帶式輸送機過載等問題，無法起車問題較少，井底煤倉、地面煤倉潰倉問題減少，切實有效的節省了大量的人力物力財力投入。

5.2 提升了煤炭經濟效益

礦井產出原煤的含水量得到了有效的控制，并且系統未投入使用之前，原煤的含水量一般在15%左右[6]。當系統投入使用之后，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，切實提升原煤質量，對煤炭生產工作帶來了極大經濟效益。

5.3 強化了生產組織效率

通過半年來的考察檢驗分析，借助采煤工作面煤流運輸設備脫水技術可以有效優化傳統刮板機排水效率，促使工作面當中煤泥水全部通過主運輸煤水分離系統進行處理。借助此種手段，可以有效減少工作面煤泥水清理設備與人工投入，在完成工作面交接之后，促使綜采工作面的生產時間節約了1個小時左右，切實優化了傳統的綜采工作生產組織效率。

6 結束語

總而言之，采煤工作面煤流運輸設備脫水技術可以有效滿足綜采工作的排水需求，最大程度上將水煤當中的水和煤進行分離，并且有效強化煤礦抵御水災的能力。當前很多煤炭企業在實施綜采工作時，已經引入煤礦井下水倉水煤分離系統，以便于強化綜采工作實際效率，在節約煤炭開采成本的基礎上，強化了煤炭開采效率。

參考文獻：

[1]曹志輝，王善禮，楊東.三河尖煤礦選煤廠中煤脫水系統改造及應用[J].化工設計通訊，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的設計與應用[J].煤礦機械，2019（5）：155-157.

[3]趙寶寶.基于PLC的煤礦主排水泵自動控制系統設計與應用[J].水力采煤與管道運輸，2018，147（04）：60-61+64.

[4]孫亞軍，陳歌，徐智敏，等.煤礦區水環境現狀及礦井水處理利用研究進展[J].煤炭學報，2020，45（01）：304-316.

[5]羅萌萌，李超，陳中央.煤礦主運輸系統關鍵部位在線監測診斷系統的應用研究[A].中國煤炭學會煤礦自動化專業委員會、中國煤炭工業技術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術會議暨第9屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集[C].中國煤炭學會煤礦自動化專業委員會、中國煤炭工業技術委員會信息化專家委員會：中國煤炭學會煤礦自動化專業委員會，2019：5.

[6]王海興.煤礦主排水泵自動化控制系統改造設計及應用[J].機械管理開發，2019，34（05）：216-217.