水倉(cāng)煤泥清挖和處理壓濾工藝應(yīng)用

2022/05/30 分類(lèi):技術(shù)文獻(xiàn) 解決方案 1016

水倉(cāng)煤泥概況

中央水倉(cāng)通常由2個(gè)平行布置的水倉(cāng)構(gòu)成，即內(nèi)環(huán)水倉(cāng)和外環(huán)水倉(cāng)，一用一備。水倉(cāng)煤泥成分復(fù)雜，有粒狀煤，煤泥灰,有噴漿作業(yè)的時(shí)候還會(huì)有水泥、黏土等，煤礦其他雜物也會(huì)沖到水倉(cāng)內(nèi)，與煤泥混在一起。從黏度分布來(lái)說(shuō),大體上顆粒狀煤泥黏度小，呈散粒狀態(tài)，造漿抽排困難，糊狀煤泥黏度較高，容易抽排，但脫水困難，不易處理。不同煤礦，不同地質(zhì)條件，不同煤質(zhì),煤泥的粒度和黏度也不同，綜合處理工藝應(yīng)全面考慮。

水倉(cāng)煤泥清挖和處理壓濾工藝應(yīng)用-板框廂式隔膜壓濾機(jī)

2水倉(cāng)煤泥的清挖和處理工藝研究

水倉(cāng)煤泥的清挖因其煤礦井下條件的特殊性，必須把煤泥的清挖和煤泥的處理結(jié)合起來(lái)綜合研究。

2.1倉(cāng)內(nèi)清挖工藝

打圍堰在水倉(cāng)煤泥后部打起一個(gè)有一定高度的圍堰。煤泥沖水稀釋用高壓水將煤泥打散并稀釋。攪拌造漿將稀釋后的煤泥，特別是粗顆粒含量大的煤泥，采用機(jī)械攪拌的方法充分?jǐn)噭颍瑒?wù)使大顆粒懸浮，形成煤漿。超大顆粒破碎對(duì)煤泥中超過(guò)泵送和后續(xù)處理要求的煤塊，進(jìn)行破碎，以便泵送處理。煤泥漿輸送采用專(zhuān)用煤泥泵將煤泥漿輸送到倉(cāng)口(或指定處理點(diǎn))。隨著清理的延伸，移動(dòng)圍堰、接長(zhǎng)煤泥輸送管道。該工藝的主要特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)于大顆粒、小顆粒、黏稠煤泥和水倉(cāng)雜物全部處理，無(wú)需人工干預(yù);水倉(cāng)清理干凈徹底。

2.2煤泥處理工藝

煤泥處理的基本要求

煤泥的有效處理，應(yīng)解決3個(gè)問(wèn)題：①要求連續(xù)處理，處理能力要匹配。因水倉(cāng)較長(zhǎng)，內(nèi)外設(shè)備聯(lián)合操作不便，倉(cāng)內(nèi)設(shè)備應(yīng)獨(dú)立操作，而煤泥輸送泵一旦開(kāi)啟，頻繁停泵容易造成管道堵塞，因此倉(cāng)內(nèi)煤泥清挖必須連續(xù)進(jìn)行。②從煤泥漿中分離精煤,并將余下煤泥漿固-液分離，使煤泥含水率低于25%,成固體狀。固狀煤泥便于運(yùn)輸,解決運(yùn)輸過(guò)程巷道污染問(wèn)題；分離的精煤和煤泥餅可以再利用，通過(guò)煤泥處理變廢為寶。③該工藝必須要適應(yīng)各種煤泥的處理要求，具有處理煤泥的普適性。井下煤泥千差萬(wàn)別，不僅顆粒大小分布差異大，黏度、細(xì)密度差異也大，有的水倉(cāng)甚至有黃泥和水泥，凡此種處理工藝都必須能有效固液分離。

煤泥處理工藝

根據(jù)以上3點(diǎn)要求，找出了煤泥處理新工藝方法：精煤和粗煤顆粒分離釆用直線(xiàn)高頻振動(dòng)脫水工藝，直線(xiàn)振動(dòng)脫水篩可以很好地從煤泥中分離出精煤，余下細(xì)煤泥存入儲(chǔ)存罐(有攪拌，防沉淀)。煤泥固-液分離研究了大量固液分離工藝方法，經(jīng)過(guò)比較，煤泥壓濾機(jī)固液分離法是適應(yīng)性最強(qiáng)的固-液分離方法，只要選擇合適的濾布和恰當(dāng)?shù)娜肓蠅毫Γ瑢?duì)于黏度大、粒度細(xì)小的煤泥都可以獲得理想的固-液分離效果，濾餅含水率最低。

3煤泥清挖和煤泥處理設(shè)備

3.1新型煤泥清挖機(jī)

煤泥清挖設(shè)備的基本要求:按照煤泥清挖工藝要求，倉(cāng)內(nèi)煤泥清挖機(jī)要完成倉(cāng)內(nèi)煤泥清挖和輸送的全部功能。所以，新型煤泥清挖機(jī)應(yīng)具有如下功能：定量給水造漿、煤泥強(qiáng)力攪拌、超大煤泥顆粒破碎、煤泥漿輸送。

新型煤泥清挖機(jī)結(jié)構(gòu)、原理

煤泥強(qiáng)力攪拌并能破碎大塊煤的攪拌頭是本機(jī)的關(guān)鍵。將攪拌頭與泵的吸口設(shè)計(jì)成一體化機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了煤泥強(qiáng)力攪拌、破碎和泵送有機(jī)結(jié)合。攪吸頭由操縱臂操縱、液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，可以前后、左右、上下移動(dòng)，以便在水倉(cāng)一定范圍內(nèi)徹底清理煤泥。整機(jī)安裝在沿軌道移動(dòng)的平車(chē)上，包括液壓驅(qū)動(dòng)泵站、煤泥輸送泵、攪吸頭操縱臂、攪吸頭、造漿高壓水控制閥組。本機(jī)全部由液壓驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)行走。

設(shè)備主要性能參數(shù)

攪拌范圍直徑/m 1.0~1.5

總功率/kW 28

攪吸頭擺動(dòng)/(°) ±60

破碎粒度5~40

流量/m³-h-¹30

壓力/MPa 1.2

濃度/% ≤50

3.2煤泥粗分機(jī)(精煤、粗煤泥分離設(shè)備)

(1)性能要求

按工藝要求，煤泥粗分有2個(gè)作用：①分離如.5以上精煤和大塊煤泥(6mm以下)，分離能力根據(jù)工藝要求確定；②為下一步細(xì)煤泥的固-液分離做準(zhǔn)備，分離后的細(xì)煤泥應(yīng)貯存并攪拌防沉淀。

煤泥粗分機(jī)結(jié)構(gòu)原理

為實(shí)現(xiàn)精煤分離，借鑒選煤廠(chǎng)尾煤脫水工藝方法，用高頻直線(xiàn)脫水篩作為精煤分離的主要機(jī)構(gòu)，篩面采用條縫式篩板。為實(shí)現(xiàn)第2個(gè)工藝要求,高頻振動(dòng)篩下面設(shè)置帶防沉淀攪拌器的緩沖箱。

3.3雙工作區(qū)煤泥壓濾機(jī)

性能要求

按工藝要求，煤泥經(jīng)過(guò)精煤分離后，剩下的是細(xì)小的糊狀煤泥。由于水倉(cāng)煤泥的復(fù)雜性，倉(cāng)口和倉(cāng)尾煤泥性質(zhì)差別極大，不同水倉(cāng)煤泥黏度差別也很大，為適應(yīng)各種性質(zhì)煤泥的固-液分離，選用適應(yīng)性最好、最可靠的是壓濾分離方法實(shí)現(xiàn)煤泥的固液分離。普通壓濾設(shè)備為間歇式工作，卸料時(shí)間長(zhǎng)。按煤泥清挖要求，壓濾機(jī)必須近似連續(xù)工作(間斷時(shí)間很短，比如30s以?xún)?nèi))。同時(shí),井下環(huán)境復(fù)雜，空間小，設(shè)備要適應(yīng)井下特殊的彿小空間并可隨時(shí)移動(dòng)，不做安裝基礎(chǔ)。

雙工作區(qū)煤泥壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)原理

為滿(mǎn)足連續(xù)壓濾要求，設(shè)計(jì)了雙工作區(qū)煤泥壓濾機(jī)，該機(jī)的主要原理是將2臺(tái)壓濾機(jī)有機(jī)結(jié)合成一臺(tái)，通過(guò)機(jī)架的巧妙設(shè)計(jì)，移動(dòng)壓板雙向工作，換向間歇只有15s左右，基本實(shí)現(xiàn)了壓濾連續(xù)。換向時(shí)，振動(dòng)粗分機(jī)正常工作，細(xì)煤泥暫時(shí)存入緩沖箱內(nèi)，因換向時(shí)間很短，實(shí)際緩沖箱可以很小。雙向結(jié)構(gòu)是將壓濾油缸置于機(jī)架兩側(cè)，四缸同時(shí)工作，兩推兩拉，充分發(fā)揮了每個(gè)油缸的作用。移動(dòng)壓板于中間，一邊壓濾，另一邊卸料,2個(gè)工作區(qū)輪流工作，基本實(shí)現(xiàn)連續(xù)壓濾。設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，適應(yīng)井下作業(yè)環(huán)境。為實(shí)現(xiàn)入料壓力的可調(diào)可控，該機(jī)采用了液壓驅(qū)動(dòng)壓濾泵，可以根據(jù)煤泥性質(zhì)和煤泥餅含水率要求，調(diào)節(jié)入料壓力，確保壓濾操作安全，不濫料，不過(guò)壓，煤餅含水率有保證。為實(shí)現(xiàn)煤泥自動(dòng)裝車(chē)并適應(yīng)巷道條件，在雙作用壓濾機(jī)下部設(shè)計(jì)了出料、裝車(chē)帶式輸送機(jī)，以實(shí)現(xiàn)卸料煤泥自動(dòng)裝礦車(chē)或轉(zhuǎn)運(yùn)到其他輸送帶上。

水倉(cāng)煤泥清挖和處理壓濾工藝應(yīng)用-板框廂式隔膜壓濾機(jī)