論俯采工作面水煤處理技術(shù)的實(shí)踐范文

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摘要：通過分析俯采工作面排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀與缺陷，研究綜采工藝的更新與發(fā)展，提出一種以水煤顆粒自動(dòng)分離器與雙通道三級(jí)沉淀池為主的水煤處理技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)將篩分與沉淀原理有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中煤粉顆粒的分離，解決了臨時(shí)沉淀池沉淀效果差與污水漫流巷道影響工程質(zhì)量的問題，消除了排水系統(tǒng)中存在的潛在安全隱患，確保現(xiàn)場(chǎng)施工安全，避免了因污水漫流形成的附加工程量，降低了人工成本，提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：俯采工作面；水煤處理；自動(dòng)分離器；雙通道三級(jí)沉淀池

0引言

目前，在綜采工作面采用俯采工藝采煤期間，工作面涌水及老空水會(huì)自流至兩巷的水溝內(nèi)，并經(jīng)車場(chǎng)流至水倉或采區(qū)的水溝內(nèi)。在工作面涌水量較大的情況下，涌水進(jìn)入煤流系統(tǒng)會(huì)造成水流內(nèi)摻雜進(jìn)大量粉煤顆粒，裹挾有粉煤顆粒的污水流進(jìn)入排水系統(tǒng)后會(huì)造成水溝、泵坑淤積，涌水溢出水溝造成巷道底板積水或排水設(shè)備損壞。綜采工作面采用俯采工藝時(shí)，在涌水量較大的情況下均面臨上述問題，嚴(yán)重影響工作面的工程質(zhì)量，且造成安全隱患，影響工作面的安全生產(chǎn)。基于上述問題，礦設(shè)計(jì)出以水煤顆粒自動(dòng)分離器與雙通道三級(jí)沉淀池為主的水煤處理技術(shù)，對(duì)水煤中的顆粒進(jìn)行篩分并回收，取得了較好的使用效果。

1概況

21703綜采工作面為俯采面，在回采過程中，原21702綜采工作面采空區(qū)與21703綜采工作面采空區(qū)積水自流至21703運(yùn)輸巷水溝內(nèi)，再經(jīng)過直徑267mm排水管排至21703運(yùn)輸巷車場(chǎng)水溝，并匯集到－720m輔助水平軌道巷水溝內(nèi)。目前，在21703運(yùn)輸巷車場(chǎng)下變坡點(diǎn)處設(shè)置有一個(gè)小型沉淀池，用以沉淀水流中夾雜的煤顆粒。然而，現(xiàn)場(chǎng)在用排水系統(tǒng)仍存在多處弊端［13］。（1）21703運(yùn)輸巷水溝坡度較大，水流湍急，其匯流至沉淀池后，多數(shù)煤顆粒依舊隨流水沖走，并淤積在沉淀池后方水溝中，致使水溝堵塞，污水漫流整個(gè)車場(chǎng)，降低了巷道感官效果，也對(duì)正常生產(chǎn)造成一定影響。（2）水溝淤積，污水漫流巷道，形成附加工作量，需重新布置人力組織清理，既增加了人工成本，也降低了生產(chǎn)效率，也為潛在的安全隱患。（3）現(xiàn)使用的沉淀池僅有一個(gè)沉淀坑，需在湍急的水流中清理淤煤，導(dǎo)致煤顆粒二次混入水流，大大減少了煤顆粒清理量，清淤效率低。為解決21703綜采工作面排水系統(tǒng)存在的上述問題，以便于更好地組織生產(chǎn)，提高現(xiàn)場(chǎng)工程質(zhì)量，切實(shí)地消除安全隱患，確保現(xiàn)場(chǎng)施工安全，設(shè)計(jì)加工使用一種水煤顆粒自動(dòng)分離裝置，將污水流中煤粉顆粒過濾，實(shí)現(xiàn)水與煤顆粒的分離，并施工雙通道三級(jí)沉淀池，優(yōu)化排水系統(tǒng)。

2水煤處理技術(shù)工藝

水煤處理技術(shù)工藝包括水煤顆粒自動(dòng)分離器、雙通道三級(jí)沉淀池及其他輔助設(shè)備。通過水煤顆粒自動(dòng)分離器可實(shí)現(xiàn)工作面排出的污水流中煤顆粒與水分離，再將過濾水排至三級(jí)沉淀池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)殘留煤泥的沉淀處理。

2．1水煤顆粒自動(dòng)分離器

2．1．1工作原理（1）水煤顆粒分離器結(jié)構(gòu)組成：齒輪式氣動(dòng)馬達(dá)、傳動(dòng)軸、支撐架頂梁、支撐架縱梁、支撐架底座、出煤口、出水口、排水管1、排水管2、簸箕嘴、自動(dòng)分離桶、支撐梁、螺旋攪拌器、一級(jí)過濾篩、二級(jí)過濾篩等。（2）水煤分離器工作前，先將放煤口擋板關(guān)閉。由工作面流出的污水通過1號(hào)進(jìn)水口進(jìn)入水煤顆粒分離器，再經(jīng)過1號(hào)篦子過濾形成一級(jí)過濾水（部分），后經(jīng)1號(hào)出水口流出，進(jìn)水水溝；一級(jí)過濾水（另外部分）通過水煤顆粒分離器箱體，經(jīng)2號(hào)篦子過濾，過濾的煤顆粒堆積在箱體內(nèi)，二級(jí)過濾水經(jīng)過2號(hào)出水孔進(jìn)入水溝內(nèi)，即可實(shí)現(xiàn)水煤的二級(jí)過濾，達(dá)到水與煤顆粒的分離。由施工人員定期打開放煤口擋板，放出箱體內(nèi)淤積煤顆粒。（3）水煤顆粒分離器能實(shí)現(xiàn)對(duì)污水水流的二級(jí)過濾沉淀，也能解決因水溝坡度較大，水流湍急，致使沉淀效果差與煤顆粒淤積距離長的問題。在一定程度上避免清淤時(shí)煤顆粒二次混入水流，可以整體上增強(qiáng)沉淀效果［45］。

2．1．2所取得效益及應(yīng)用效果（1）水煤顆粒分離器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用能夠在污水進(jìn)入沉淀池前，將污水中煤顆粒與水有效地分離，解決了現(xiàn)用沉淀池沉淀效果差的問題，也能避免污水漫流巷道影響工程質(zhì)量的問題出現(xiàn)。在一定程度上該設(shè)計(jì)也能消除排水系統(tǒng)中存在的潛在安全隱患，確保現(xiàn)場(chǎng)施工安全。（2）水煤顆粒分離器的設(shè)計(jì)源于排水系統(tǒng)中存在的不足，旨在解決實(shí)際排水系統(tǒng)問題，具有一定現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際指導(dǎo)意義。（3）水煤顆粒分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較為容易在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，且能夠被現(xiàn)場(chǎng)職工輕易地接受。此外，能夠減少因污水漫流巷道造成的附加工作量，能夠大大地降低人工成本，也能提高生產(chǎn)效率。

2．2雙通道三級(jí)沉淀池

2．2．1工作原理（1）雙通道三級(jí)沉淀池主要包括：1與2號(hào)沉淀池（每個(gè)沉淀池分為一、二、三級(jí)沉淀坑，其規(guī)格為長×寬×深＝1000mm×1000mm×1200mm）、1與2號(hào)進(jìn)水口、1與2號(hào)出水口、流水孔（1號(hào)沉淀池包括流水孔A、B；2號(hào)沉淀池包括流水孔C、D，其規(guī)格為4400mm，孔底距離沉淀池底板為1000mm）、篦子?xùn)艡冢ㄟM(jìn)水口與出水口均有布置）、隔水板（布置在進(jìn)水口）、沉淀池蓋板等［710］。（2）正常生產(chǎn)過程中，雙通道三級(jí)沉淀池中1號(hào)與2號(hào)沉淀池交替使用。將篦子?xùn)艡谥糜?號(hào)進(jìn)水口，隔水板置于2號(hào)進(jìn)水口時(shí)，1號(hào)沉淀池工作，2號(hào)沉淀池可清理沉淀坑中淤積煤泥。將篦子?xùn)艡谥糜?號(hào)進(jìn)水口，隔水板1號(hào)進(jìn)水口時(shí)，2號(hào)沉淀池工作，1號(hào)沉淀池可清理沉淀坑中淤積煤泥。此外，1號(hào)與2號(hào)出水口、進(jìn)水口處均布置篦子?xùn)艡冢蛇^濾大件漂浮雜物。（3）1號(hào)與2號(hào)沉淀池中一、二、三級(jí)沉淀坑均布置有流水孔，且進(jìn)水口、出水口、流水孔相鄰孔之間均呈現(xiàn)對(duì)角布置，可不斷地調(diào)轉(zhuǎn)污水水流方向，增強(qiáng)沉淀效果。（4）雙通道三級(jí)沉淀池的設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)對(duì)污水水流的三級(jí)沉淀，也能解決因水溝坡度較大，水流湍急，致使沉淀效果差與煤顆粒淤積距離長的問題。在一定程度上避免清淤時(shí)煤顆粒二次混入水流，可以整體上增強(qiáng)沉淀效果。

2．2．2所取得效益及應(yīng)用效果（1）雙通道三級(jí)沉淀池（圖2、圖3）的設(shè)計(jì)能夠解決現(xiàn)用沉淀池沉淀效果差的問題，也能避免污水漫流巷道影響工程質(zhì)量的問題出現(xiàn)。在一定程度上，該設(shè)計(jì)也能消除排水系統(tǒng)中存在的潛在安全隱患，確保現(xiàn)場(chǎng)施工安全。（2）雙通道三級(jí)沉淀池的設(shè)計(jì)源于排水系統(tǒng)中存在的不足，旨在解決實(shí)際排水系統(tǒng)問題，具有一定現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際指導(dǎo)意義。（3）雙通道三級(jí)沉淀池的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較為容易在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，且能夠被現(xiàn)場(chǎng)職工輕易地接受。（4）雙通道三級(jí)沉淀池的設(shè)計(jì)，能夠減少因污水漫流巷道造成的附加工作量，能夠大大地降低人工成本，也能提高工作面生產(chǎn)效率。流水孔A、B、C、D均為圓形孔，其規(guī)格為400mm，孔底距離沉淀池底板為1000mm。隔水板與篦子?xùn)艡诳稍?號(hào)、2號(hào)沉淀池間進(jìn)行調(diào)節(jié)，予以控制進(jìn)水水流。雙通道三級(jí)沉淀池上部使用鋼質(zhì)蓋板覆蓋，清理前打開。

3結(jié)語

經(jīng)過在21703綜采工作面的使用效果來看，水煤顆粒自動(dòng)分離器實(shí)現(xiàn)了水流中碎煤碎矸與水的分離，分離出的碎煤可重新進(jìn)入煤流系統(tǒng)進(jìn)行回收利用，減少了水流中碎煤碎矸的含量，有效減緩了碎煤碎矸造成水溝及水倉淤積的問題。雙通道三級(jí)沉淀池的投入使用很大程度上解決了傳統(tǒng)沉淀池沉淀效果差、易發(fā)生煤顆粒二次混入水流的問題。俯采工作面在涌水量大，水流中碎煤碎矸含量大易造成排水系統(tǒng)淤積堵塞的情況下，投入使用水煤顆粒自動(dòng)分離器、雙通道三級(jí)沉淀池，是解決上述問題的有效途徑。

參考文獻(xiàn)（References）：

［1］杜計(jì)平．采礦學(xué)［M］．徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2009．

［2］煤炭工業(yè)技術(shù)委員會(huì)．創(chuàng)新發(fā)展，走新型現(xiàn)代化煤炭工業(yè)之路———2006年度煤炭工業(yè)總工程師論壇論文集［C］．徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2006．

［3］金朝陽．現(xiàn)代采礦工程設(shè)計(jì)全書［M］．北京：當(dāng)代中國音響出版社，2004．

［4］中國煤炭學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)．中國煤炭學(xué)會(huì)第六屆青年科技學(xué)會(huì)研討會(huì)論文集［C］．北京：煤炭工業(yè)出版社，2000．

［5］中國煤炭學(xué)會(huì)．第4屆全國煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新文集［C］．北京：煤炭工業(yè)出版社，2009．

作者：丁德才；董抗抗；劉國慶 單位：河南龍宇能源股份有限公司