前言

選煤廠煤泥的傳統脫水工藝是使用普通壓濾機，靠加壓泵的壓力，實現固液分離。因普通壓濾機受加壓泵功率的限制,始終存在著加壓速度慢、脫水效率低、濾餅水分高、能耗大等問題。因此，跳出普通壓濾的框框，試用新型、高效的煤泥脫水工藝是目前選煤行業亟待解決的課題之一。

山東省三河口煤礦選煤廠成功的進行了用小型快速壓濾機實現煤泥脫水的工藝實踐，這對于減少投資、降低能耗具有很大的現實意義。三河口礦選煤廠是一座年入洗能力20萬t的煉焦煤選煤廠，釆用跳汰洗煤的工藝流程，原設計煤泥水是經過煤泥沉淀池,靠自然沉淀回收煤泥，嚴重影響生產的連續性。因此，為降低洗水濃度、減少環境污染，提高產量,必須建設壓濾車間。經過考察論證和對幾種方案的對比，決定試用小型快速壓濾機進行煤泥脫水，按我礦所提供的參數需用XMZG100/1000型，而這種壓濾機當時還沒有試驗成功,經與廠家協商決定先通過在603回風巷采空區各密閉墻頂底板及兩幫的煤巖體石門封閉墻間噴注馬麗散，經過多次觀測，密封性好,遍風量比噴注前明顯減少,與以往普通的砌墻注漿封閉方法相比，各石門封閉墻前未出現瓦斯超限現象，封閉墻內氧濃度也由原來15%下降到1%;605工作面釆空區氣體溫度由30管下降到22T,瓦斯由8.5%降到0.5%以下并穩定下來，保證了601工作面安全回采，取得了良好的經濟效益和社會效益。

8效益分析

采用馬麗散充填加固采空區密閉墻頂底板及兩幫的煤巖體具有突出的綜合效益。

提高了圍巖的穩定性。馬麗散含樹脂和催化劑兩種組分，注入煤巖層凡秒鐘后,化學反應生成的聚酯類產物膨脹，對圍巖松動圈裂隙進行充填，對破碎松散的砰石進行粘結,使圍巖形成整體結構，提高了圍巖的穩定性和抗壓承載能力。施工兩個月后觀察，沒有明顯的變形破碎,控制了瓦斯一直超限溢出的現象。成功根治了密閉向采空區漏風現象，根除了采空區瓦斯超限隱患,保證了礦井的安全生產。

保證了施工人員的安全。采空區密閉墻頂底板及兩幫的煤巖體瓦斯超限安全威脅極大。而注射馬麗散后保證了煤礦正常安全生產。

降低了勞動強度。常規處理采空區密閉墻頂底板及兩幫的煤巖體瓦斯外溢的方式為噴混凝土、注黃泥漿等方法，這些方法工作量大、施工環境差。釆用注射馬麗散加固，施工時試產一臺,在我礦試用。實踐證明，該方案的選擇是正確的，各項指標均達到了設計的要求，實現了清水洗煤。

2壓濾機釆用高壓風作動力源進行煤泥脫水的可行性試驗

選煤行業用壓濾機已有20多年的歷史，但都是用加壓泵作動力源，而且都是大規格的，用高壓風作動力源的小型機還處于試驗階段，二者的優缺點主要表現在：

原用的壓濾機最小過濾面積為340平方,配套設施規格也較大，且脫水功能單一，單純靠給料泵的壓力脫水，壓濾時間長，濾餅水分高，不適合小型洗煤廠使用。

小型快速壓濾機循環速度快，脫水效果好，引用高壓風又可節約設備投資,降低耗電量,經濟效益相當可觀。

3壓濾機及輔助設備的選型

根據生產需要，我礦試用了XMZG100/1000型廂式壓濾機。該機型原用于化工、輕操作方便、勞動強度低。加快了施工速度。馬麗散反應迅速、硬化時間短，保證了充填加固工作的快速性，可用于隱患“急救”處理，不影響其它施工任務。處理釆空區漏風問題要具體情況具體分析，不能一味采用傳統的方法。否則，安全隱患將時時存在。系統調整、噴漿堵漏等傳統的方法只適用于處理一般密閉墻漏風問題，對將受釆動壓力影響較大的巷道效果不理想。應用壓注馬麗散技術充填密閉墻頂底板及兩幫的煤巖體，既提高了密閉墻頂底板及兩幫的煤巖體的抗壓能力和穩定性，又可堵塞采空區漏風通道，從根本上達到治本的要求。

主要缺點。采用馬麗散施工,單位生產成本增加;馬麗散的催化劑原料含有對皮膚有輕微腐蝕性的化學物質，施工人員操作時需戴防護用品。

結論

馬麗散注漿密閉技術在密閉中的應用，實踐證明注射的漿液在裂隙中膨脹、滲透，膠結了破碎砰石，不僅提高密閉墻的穩定性，有效地填充了閉墻圍巖裂隙,更強化了巷道國巖,防止了采空區瓦斯的泄露。經過裂隙充填，閉墻周邊及附近瓦斯濃度均降低在0.5%以下，確保了礦井安全，并且因施工工藝簡單，是一種安全、高效的化學充填方法，取得了良好的技術經濟效益，單位成本雖有增加，但綜合社會效益明顯。

(收稿日期:2010-7-23)工等行業，是根據我礦設計要求制造的第一臺使用礦井高壓風做動力源，用于煤泥脫水的壓濾機。其主要技術特征見表，XMZG100/1000壓濾機主要技術特征。

因壓濾機生產要求風壓小于0.8MPa,風量根據生產能力確定，而礦井高壓風風壓正好符合這一要求，又因用風量較小，故有足夠的余量供壓濾機使用，因此，只需架設一條輸風管路即可,無須其它供風設備。料罐為特殊設計的壓力罐，根據壓濾機的濾室容積和入料濃度而定。

整個壓濾脫水工藝過程中參與的閥門控制比較多，并要求實現程序自動化操作，故閥門選用了氣動閥和電磁閥2種。

表1XMZG100/1000壓濾機主要技術特征
序號	名稱	單位	數值
1	壓濾面積	m2	100
2	濾板尺寸	nun	1000×1000
3	濾板數.	塊	50
4	濾室數	個	51
5	濾室厚度	mm	42
6	濾室容積	m3	1.9
7	濾室壓力	MPa	0.6-0.8
8	壓榨壓力	MPa	0.6-0.8
9	油釘壓緊壓力	MPa	7-14
10	電機功率	kW	5.5
11	外形尺寸(長X寬X高)	m	6.7×1.5xL3
12	整機重量		24880

4快速壓濾機的改進

4.1快速壓濾機缺陷的改進

針對濾餅與普通濾板粘連造成濾餅難以脫落的問題,我們將過濾板全部換成帶橡膠隔膜的壓榨板。改造后，脫落效果較好，濾板動作后，濾餅即自行脫落。

改用強度較高的尼龍絲紡織濾布。此濾布厚度與原有濾布相當，但其耐壓強度高，使用循環次數多，最多可達3000個循環，同時高強度尼龍防治濾布過濾速度快,濾餅脫落效果好的優點。

改進高強度尼龍紡織濾布的裝配形式,將濾布直接與橡膠隔膜壓在一起，防治中心入料孔濾布的過快損壞，節省成本。

5壓濾機工藝參數確定

5.1風壓與耗風量確定

礦井高壓風壓力一般為0.6MPa,適用于煤礦生產通風。壓濾機壓濾過程中，只有進漿和壓榨時間需用高壓風，單個循環用風時間不超過5min,耗風量在8m³/min左右,對礦井通風的影響可以忽略不計。

5.2單循環工作時間確定

單循環工作時間公式:T=t,+t₂+t₃+t4+t5+t6

式中濾板頂緊時間；

t2-進漿壓濾時間；

t₃-壓榨脫水時間；

U-吹風時間；

-壓濾機松開時間；

G-卸料時間。

其中為常數,分別為lmin、50s、2.5min。因此，合理選擇t”3、t4,是降低單循環工作時間，提高生產效率的關鍵。

進漿時間t2：進漿的作用是使礦漿固液分離,受后續壓榨脫水的影響，進漿速度隨著濾餅的厚度增加而有所下降，所以當濾室充滿胃體物料出液口液流呈斷柱狀態時，停止進漿。經測定，在平均入料濃度150g/l,風壓為6MPa時,進漿時間一般為3~5min₀

壓榨時間須壓榨可使濾餅水分下降3%~5%,當壓榨到一定極限后，再延長壓榨時間，產品含水量變化不大。一般認為該時間為30~60s。

吹風時間板：以料罐內余氣放空為準，為30s。

因此，單循環工作時間在8~12min之間。

5.3處理煤泥量的確定

壓濾機共51個濾室，經過大量實測表明，每塊濾餅重約41.7kg,單循環生產濾餅總重2.13t,折合干煤泥單循環處理量為1.55t,以10min進行1個循環計算，該壓濾機lh處理煤泥量為9.3t,能滿足我礦生產的需要。

試用結果

整個工藝系統正式投入生產運行后，取得了較好的工藝指標，達到了預期目的。與傳統設計方案相比，效果顯著。因選用機型及配套設施小型化，配套車間建筑面積相對減小,一次性節約設備和基建投資604400元。配套電機功率減小，引用高壓風后,開泵時間減少一半，每年可節電322573.5度，節支161268.75元。產品水分降到了20%左右，實現r清水洗煤，提高了精煤的回收率和精煤的質量，由此帶來的經濟效益是卜分可觀的。壓濾全過程實現程序自動化控制,操作調整方便可靠。

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