introductory

煤礦采區(qū)水倉的清淤工作是煤礦防治水的重要環(huán)節(jié)，人工清理淤泥工作繁重,費時費力一直困擾著清淤作業(yè)人員。尤其是隨著煤礦大型機械設備的推廣應用（如大型綜采設備、高效履帶式鉆機的使用）造成煤泥量越來越大,煤泥在水倉中沉積速度加快，使本礦南輔3#、4#水倉無法實現(xiàn)空倉容量應當經(jīng)常保持在總容量的50%以上的規(guī)程要求。

南輔3#、4#水倉原安排公司探放水隊利用人工進行清挖，當一個水倉清理時，另一個水倉能夠正常使用。下面以南輔3#水倉為例進行淺析，該水倉容積1298m3左右，水倉長度為：72.8m左右，斷面8m2左右，原水倉的清挖模式為人工清挖，具體方式為：在水倉用編織袋把煤泥裝袋控水后，用膠輪車進行裝車，后拉至西輔臟雜煤硐室，按每班6人，每袋容積0.04m3，每人每班80袋，3個班同時生產(chǎn)計算（0.04m3×80×6×3=57m3），裝完水倉煤泥需要1298m3÷57m3=22天，按每班6人，每班裝運12m3×3車×2班=72m3，該煤泥倒運至西輔臟雜煤硐室需要時間為1298m3÷72m3=18天，清倉總時間為22天+18天=40天，再加上車協(xié)調(diào)困難等外界因素，最終清倉時間為兩個月左右，該方式效率低下、費工費力。

針對公司排水含泥沙量大、清挖周期長的現(xiàn)狀,地測部、機電部相關領導研究協(xié)調(diào)，利用南輔水倉靠近南膠皮帶的優(yōu)勢，引入了MQC-45型清倉機和MSYZ-900型壓濾機設備，設計了一套優(yōu)良的稀釋、攪拌、抽淤、排淤、過濾、壓濾的運行方案。將人工清淤的工期由兩個月縮短為20天左右，大大提高了清倉工作效率，省略了裝、轉、運、提、卸等繁瑣的環(huán)節(jié)，節(jié)省了大量的勞動成本，降低了水倉運行的風險，確保了礦井主排水的安全。

清倉機技術特征

清倉機由行走機構、挖裝機構、泵送機構、油配管總成、電氣系統(tǒng)、動力總成等組成。

①行走機構，清倉機主要靠行走機構來牽引運動，同時也是聯(lián)接及支承整個機器的核心部件。

②挖裝機構，通過螺旋集泥結構進行煤泥裝挖，經(jīng)鏈輪傳動裝置進行煤泥輸送工作，該裝挖機構對于粘性相對較大的煤泥及松散物料均具有很好的適應性，通過可以升降的懸臂結構，可以擴大集泥的范圍，提高工作效率。

清倉機存在的問題

①清倉機清理速度快，但排出的煤泥含水量較大，而南膠主皮帶上后方掘進隊出煤量無法滿足水倉煤泥的混合干燥及有效覆蓋，只能在南膠皮帶前方綜采隊工作面出煤時才能正常生產(chǎn)，而綜采隊經(jīng)常會因各種原因不能連續(xù)出煤，造成我隊組無法正常生產(chǎn)，出現(xiàn)窩工現(xiàn)象，因此該設備受綜采隊生產(chǎn)制約較為明顯；

②油溫上升較快，開機半小時達到40℃，3h可達到60℃以上，工作3h必須停1h降溫，否則，因油溫高導致橡膠密封圈燒毀；

③清倉機有8個注油點，需要每班進行加注000#鋰基脂。清倉機刮板需要每天緊固，否則會出現(xiàn)螺絲脫落等現(xiàn)象，履帶張緊裝置時常松脫，也需要每周緊固一次。

壓濾機技術特征

filter press是一種雙向作用的固液分離設備，通常用于清挖和處理井下水倉煤泥，該機器具有較高的工作效率，能夠實現(xiàn)機械化開挖，因而廣泛應用于煤礦井下各類水倉及洗煤廠需進行煤泥清挖的場所。

壓濾機主要由壓濾機主體、壓濾泵、液壓泵站三部分構成。filter press主體負責煤泥水的固液分離，并將過濾完成的煤餅送出。其工作原理：當壓濾機當做雙作用安裝布置時：當緩沖攪拌罐里的煤泥水達到標定高度的時候，分別啟動液壓泵站、皮帶輸送機。假設此時是B向壓濾，A向卸料。液壓缸驅動移動壓板壓向B端，壓緊濾板，進料蝶閥B通A閉。壓濾泵將混合好的煤泥水通過管道壓入B段濾室，濾布將煤泥水濾出，固體物壓縮成濾餅，實現(xiàn)煤泥的固液分離。在B段壓濾的同時，拉板小車從B端啟動，操作卸料換向閥，將A段濾板逐一拉開（此時A濾室里面已經(jīng)有了上個工作流程里產(chǎn)生的煤泥餅），煤泥餅從拉開的濾板間掉落到輸送帶上，通過皮帶延伸架裝入礦車或皮帶機。下一個工作循環(huán)為A向壓濾、B向卸料。A、B兩壓濾區(qū)輪流工作，煤泥連續(xù)卸料，壓濾機實現(xiàn)連續(xù)工作。壓濾泵負責將煤泥水給以持續(xù)穩(wěn)定的壓力（本系統(tǒng)為0.6MPa）壓入壓濾機主體實現(xiàn)固液分離。液壓泵站為壓濾機的整個系統(tǒng)提供控制和動力液壓油。

使用壓濾機系統(tǒng)存在的問題

由于壓濾機采用橡膠輪胎進行移動，因而在泥潭中移動不靈活，僅對于斷面較大的巷道和水倉有較好的適應性。

煤泥清挖泵吸入大顆粒硬質(zhì)東西，容易損壞泥漿泵和壓濾泵內(nèi)轉子和定子，定轉子堵塞處理困難。為此在機電部領導的帶領下設計了專門的過濾漏斗裝置。

當水倉煤泥含水量低較干燥時，造成泥漿泵無法正常從水倉中吸取煤泥，需要提前加水并把煤泥提前攪勻后吸入泥漿泵。

壓濾機于清倉機聯(lián)合運轉方案

綜上所述不難發(fā)現(xiàn)，MQC-45型清倉機雖然清倉速度快，但因管路中排出的泥煤較稀，看護不當容易出現(xiàn)水煤上皮帶的現(xiàn)象發(fā)生，對礦井安全生產(chǎn)造成事故隱患，壓濾機的工作性質(zhì)可以彌補這末節(jié)管理問題。而清倉機可以攪拌煤泥、行動靈活等優(yōu)點又可有效的保證壓濾機泥漿泵抽煤泥不受煤泥含水量影響，并且能避免因涌倉造成的人員傷亡事故。

因此，在機電部部長及地測部各領導的牽頭下，結合施工隊組一個月來的施工經(jīng)驗得出一套值得推廣的清倉機和壓濾機聯(lián)合運轉的方案。

利用清倉機代替壓濾機原電機驅動橡膠輪及泥漿泵抽煤泥裝置，實現(xiàn)清倉機和壓濾機的管路對接，根據(jù)壓濾機每7分鐘能完成一次循環(huán)，把清倉機的泵送系統(tǒng)有效功率調(diào)節(jié)為中檔，最終達到兩設備協(xié)調(diào)運行。該項革新的優(yōu)點：

既能避免清倉機在清倉過程中受綜采隊出煤的影響造成生產(chǎn)中斷，又能保證避免壓濾機使用過程中因煤泥固化程度過高造成浪費人力物力專門對煤泥進行提前處理。

清倉機的泵送系統(tǒng)上有一個孔徑較大的過濾裝置，可提前對較大的石塊進行過濾，后又在清倉機與壓濾機之間增加一個內(nèi)徑7mm孔徑的漏斗裝置（當濾渣過多時可實現(xiàn)人工提前清理），兩道分級過濾系統(tǒng)可有效的避免內(nèi)徑過大的顆粒損壞泥漿泵內(nèi)轉子和定子，延長了壓濾機泥漿泵的壽命。

兩設備共同使用可以實現(xiàn)在皮帶上沒有煤的情況下，正常清倉連續(xù)作業(yè)的目的，大大降低了清倉工作受外界因素的干擾，提高了設備的可操作性。

因清倉機的靈活、可靠性，避免了在清倉過程中因涌倉造成的埋人事故和設備損壞的事故，增強了清倉工作的安全可靠性。

economic benefit

該模式的運行節(jié)省了大量的人力物力，提高了清倉工作效率，省略了裝、轉、運、提、卸等繁瑣的環(huán)節(jié)，節(jié)省了大量的勞動成本；南輔3#水倉用時20天清理完畢，期間基本沒有因外界因素造成停產(chǎn)或中斷，比原來的人工清挖節(jié)約40天左右，按每人每班200元，每天3×6=18人計算，清理一次水倉節(jié)省費用200×40×18=144000元，再計算上運輸?shù)馁M用后，經(jīng)濟效益可見明顯。

因由人工清理改為設備清挖，除司機外其余人員實現(xiàn)了與煤泥遠距離分離的目的，大大降低了由于涌倉造成的人員受傷事故，保證了人員的安全。因兩設備的聯(lián)合運轉，避免了外界因素的影響，清倉速度明顯加快，增加了水倉倒換的頻率，降低了水倉運行的風險，確保了采區(qū)排水的安全。

該模式的運行實現(xiàn)了煤、水的分離，更使煤泥的運輸實現(xiàn)了機械化、自動化，既降低了因運送煤泥造成的井下輔助運輸壓力，又避免了因煤泥運輸對井下大巷的污染和地面環(huán)境的破壞，最終為公司煤礦類《國家一級安全生產(chǎn)標準化礦井》的動態(tài)達標提供了有力的保障。

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