一、項目背景
在存在煤層自然發(fā)火風險的礦井,采用灌漿工藝措施進行防治,需要配置煤礦地面制漿站。
某煤礦地面灌(制)漿站的原制漿池使用厚木板隔絕制漿池、送液通道和灌漿池,漿液制好后沿木板頂部漫過進入送液通道,流經(jīng)送液通道時自然沉淀形成堵塞積聚現(xiàn)象;地面制漿站每天需要15人(含取土、制漿、灌漿、攪拌機司機等)作業(yè)才能基本滿足井下生產(chǎn)需要,作業(yè)安全隱患大;礦井防滅火形勢緊張時需額外增派人員進行取土制漿。因此,根據(jù)實際情況需要進行工藝改進。
二、研究內(nèi)容
1.工藝方案
(1)通過機械化改造,老舊設(shè)備利用,有效節(jié)約人工成本,提高工作效率。
(2)設(shè)計改造一中防滅火材料添加裝置,有效解決防滅火材料添加不均勻情況。
(3)通過制漿池“閥控”改造,利用漿液自身重力形成沖擊力,帶動漿液快速通過送液通道,消除阻塞情況。
2.工藝改造
(1)地面灌漿站安裝復用礦閑置ZCD120R型鏟車一臺,用于機械化取土;安裝慢速小絞車一臺,用于室內(nèi)運土。通過機械化升級,原先5人的取土、運土作業(yè)量,僅2人即可完成,而且完成時間縮短三分之二之多,大大提升了工作效率。
(2)結(jié)合泥漿攪拌機情況,在攪拌機左前側(cè)焊接一規(guī)則型漏斗,底端采用貼片分閥控制,攪拌機運行前將防滅火材料正袋切口后倒扣在漏斗上方,通過攪拌機運行自身震動控制漏斗閥門均勻的將防滅火材料添加至制漿池,提升漿液均勻度,保證了漿液質(zhì)量。
(3)根據(jù)地面制漿池特點,通過施工水泥磚墻代替厚木板,在水泥磚墻體施工時預先留設(shè)Φ325mm管路,管路呈45°安設(shè),管路下口安裝Φ325mm控制閘閥1只,制漿池制漿結(jié)束后打開閘閥,利用漿液自身重力形成沖擊力,帶動漿液快速通過送液通道,避免了漿液中途沉積堵塞送液通道現(xiàn)象。
3.工藝流程
(1)機械化運土
(2)分閥漏斗式防滅火材料添加裝置
(3)制漿池“閥控”
(4)泥漿成品灌輸
4.工藝特點
(1)機械化改造,提升工作效率
地面灌漿站采用鏟車取土方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力取土方式,絞車拉車代替人工推車,提高工效的同時降低職工勞動強度,實現(xiàn)了減人提效降低成本,老舊設(shè)備復用。
(2)焊接分閥漏斗式防滅火材料添加裝置
采用攪拌機焊接分閥漏斗式防滅火材料添加裝置,通過攪拌機運行自身震動控制漏斗閥門均勻的將防滅火材料添加至制漿池,大大提升漿液均勻度。
(3)改制漿池“板控”為“閥控”
制漿池“閥控”方法解決了漿液由制漿池向灌漿池輸送中途沉積堵塞送液通道問題。
三、應用效果
1.使用效果該工藝改造通過ZCD120R型鏟車廠房外取土,側(cè)裝至車皮內(nèi),完成后啟動JH-8型小絞車拉移至制漿池,利用加裝分閥漏斗裝置的NJS-11型行走式泥漿攪拌機進行充分攪拌后通過“閥控”進行灌漿池,向井下輸送。該工藝在礦灌漿站應用后,先后服務于121303、111305、111302工作面回采及收作期間防滅火灌漿,并在使用過程中不斷完善,保障了工作面防滅火灌漿需要,杜絕了煤層自然發(fā)火,提升了地面制漿站機械化程度,節(jié)約了人力資源成本,降低了安全隱患。
2.經(jīng)濟效益
該工藝成功應用后,僅需6人即可滿足生產(chǎn)需要,節(jié)省作業(yè)人員9人,直接經(jīng)濟效益約44.8萬元,且復用了礦井老舊設(shè)備,提升了資源利用率,同時保證了工作面的安全回采、收作,創(chuàng)造了顯著的安全與社會效益。
四、推廣應用前景
該工藝機械化程度高,勞動效率增加明顯;制漿效果好,漿液配比均勻;杜絕了灌漿池輸送口黃泥沉積堵塞送液通道問題。其對類似其他礦井地面制漿站建立運行,具有較好的借鑒意義。
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