【內容摘要】本文以平禹煤電六礦為例，著重從主要性能、應用效果、主要創新點、推廣應用前景等四個方面論述了煤礦水倉自動清挖機系統的研究與應用情況，特別是在煤泥抽排、全液壓雙腔雙作用壓濾設備的采用、增設煤泥水分流和管道回沖靜壓水接口、配置攪拌設備等方面的創新，不但有效提高了煤礦水倉自動清挖系統的工作效率，而且具有廣闊的推廣和應用前景。

　　【關 鍵 詞】水倉,清挖系統,研究,應用

　　【正文】水倉是煤礦井下必要的設施之一，其作用一是存集井下各處來水;二是臨時沉淀這些來水中的煤泥。根據安全規程的要求，在每年雨季來臨之前，必須對水倉中的煤泥進行清挖，以保證度汛期井下的生產安全。平禹煤電公司六對礦井井下水倉一直沿用人工礦車式清挖，用工多，耗時長，安全生產差，嚴重的影響了礦井的高產高效和礦井標準化的建設。因此，研究與應用水倉清挖新工藝和裝備技術，實現安全高效生產非常必要。本文主要是在對以往水倉機械清挖的研究基礎上，著力解決細顆粒煤泥脫水裝備問題以及與之相配套的煤泥攪拌、抽排、脫水、系統保護等問題。

　　一、設備主要性能

　　(一)脫水設備

　　一是把間歇性的壓濾設備變成連續作業設備：把脫水設備的工作區域分成兩個區域，利用液壓油缸的伸縮功能，使兩區域輪換工作。一個區域的濾板讓油缸壓緊，用壓濾泵注液，注滿液后進行保壓;此時另一個區域的濾板被松開，可以卸料，這樣使整個系統形成連續作業，提高了工作效率，避免壓濾加壓泵頻繁啟動，延長了泵的使用壽命。

　　二是設備采用全液壓動力，各種動力參數均可以實現自動控制，特別是壓濾加壓泵的控制，當壓力達到壓濾機所需壓力時，泵可以保持恒壓運行，避免因泵壓力增高，而使煤泥漿外泄現象，保護了脫水設備的正常運行，延長了濾布的使用壽命。

　　(二)煤礦用泥漿泵

　　煤泥清挖專用泵，該泵關鍵部件定、轉子采用高分子復合材料，使工作腔的密封大大增強，使其的吸程大、揚程高、抽排濃度大、對顆粒度不敏感，具有過載保護，恒壓工作，提高工作效率。

　　(三)攪拌器

　　軟軸傳動，工作半徑大;可以適應較惡劣的環境;工人勞動強度低。

　　(四)系統液壓系統

　　具有配置合理、結構緊湊;高壓過濾、過載保護、自動冷卻;具有溫度、壓力顯示功能;系統工作壓力穩定、無沖擊、泄露。

　　(五)緩沖攪拌器

　　煤泥水合理濃縮 ，使底部的煤泥保持在合理的濃度范圍;合理的攪拌使煤泥保持流動性。

　　二、水倉自動清挖系統應用效果

　　(一)實現了煤泥攪拌、抽排、脫水、裝車自動化和機械化的流水作業。

　　(二)整個系統采用綠色設計，使回收的煤泥同原煤一樣運輸，消除了過去煤泥對運輸巷道的污染現象，利于礦井標準化建設。

　　(三)水倉中顆粒度0.02mm以上的煤泥全部回收，煤泥的含水量在28-30%左右，回收的煤泥其熱值接近原煤，可同原煤一同銷售，煤泥的噸銷售額增加幾倍，經濟效益顯著。

　　(四)系統主要設備為可拆式結構，運輸方便，安裝時勿作基礎，只需把所在位置平整硬化即可，維護簡便。

　　(五)由于整個系統是機械化、自動化，提高了勞動效率，縮短水倉清挖周期，降低了工人勞動強度。

　　三、主要創新點

　　(一)在煤泥抽排上，選用揚程高、吸程大、抽排濃度高的容積式煤泥清挖專用泵，徹底解決了移泵困難和抽排能力不足的問題。

　　(二)脫水設備采用全液壓雙腔雙作用壓濾設備，使整個系統形成連續作業，提高了工作效率，避免壓濾加壓泵頻繁啟動，延長了泵的使用壽命。同時系統的各種動力參數均可以實現自動控制，特別是壓濾加壓泵的控制，當壓力達到壓濾機所需壓力時，泵可以保持恒壓運行，避免因泵壓力增高，而使煤泥水外泄現象，保護了脫水設備的正常運行，延長了濾布的使用壽命。

　　(三)增設煤泥水分流和管道回沖靜壓水接口，使煤泥脫水調節在理想狀態下進行，同時避免因故障停機而造成管路堵塞。

　　(四)配置攪拌設備，提高了攪拌抽排效率。

　　四、推廣應用前景

　　水倉自動清挖系統主要由抽排設備、脫水設備、物料輸送設備、緩沖攪拌容器及各種管路閥門等組成。

　　抽排設備是天科公司專門研制的用于抽排煤礦井下水倉煤泥漿的內嚙合密閉式容積泵，這種泵能抽排濃度不小于45%的煤泥，煤泥濃度最大粒度可達11mm。在清挖六礦中央泵房水倉試驗應用中達到了理想效果，吸程高、揚程高，高濃度煤泥很容易被從水倉中抽到脫水設備地點。這種泵能耐酸堿腐蝕，耐磨、壽命長。

　　脫水設備是天科公司根據煤泥特性設計的一種專用于煤礦壓濾煤泥的壓濾機，集機、電、液于一體;可實現自動壓緊、過濾、松開、拉板等過程。在清挖六礦中央泵房水倉的應用中，脫水速度可達3.5T/h，被脫水的煤泥成半干狀態，可用手搬移，達到直接裝車外運的要求。

　　全套設備在平禹六礦推廣應用后，先在中央泵房水倉進行試驗應用，每班八人，每天一班作業，平均每班清出26噸煤泥。設備性能良好，運轉正常，僅用了16天就完成了以前需要40天才能完成的任務。之后運到南山主井底泵房水倉進行應用，由于工人已經熟練掌握了使用技能，效率更高，只用了30天就清出煤泥820噸，效果非常好，達到了預期目的。

　　過去清挖水倉，煤泥不能回收，全部被廢棄掉，既造成損失又污染環境。現在使用水倉自動清挖系統，煤泥經過壓濾脫水后成為煤餅可直接出售，既增加企業效益，又綠色環保。

　　用水倉自動清挖系統清挖水倉速度快，解決了因水倉淤積不能及時清理而危及礦井排水安全的難題，為煤礦安全生產提供了可靠的保障，社會效益巨大。

　　整套煤礦水倉自動清挖系統在平禹六礦實際使用檢驗，對煤礦行業全面推廣應用打下了可靠的基礎，達到了自動、快速、高效清挖水倉的要求，并且拆、運、裝方便，不需要制做基礎，特別適應井下硐室空間狹小的特點，取得預期效果，經過改進、完善、提高后，具有更加廣闊的應用前景。