综采工作面电机冷却水回路改造.pdf
收稿日期２０２０ ０２ １０ 作者简介贾文波１９９０ － ꎬ男ꎬ山西大同人ꎬ助理工程师ꎬ从事煤矿机电技术管理工作ꎮ ｄｏｉ１０. ３９６９/ ｊ. ｉｓｓｎ. １００５ －２７９８. ２０２０. ０７. ０１９ 综采工作面电机冷却水回路改造 贾文波 大同煤矿集团 同家梁矿ꎬ山西 大同 ０３７０２５ 摘 要为了解决传统综采工作面生产过程中将胶带机电机、刮板输送机电机、转载机电机冷却水直接排 入煤流系统的问题ꎬ通过进行电机冷却水回路改造ꎬ实现了对冷却用水的封闭式回收和复用ꎬ避免了水资 源的浪费ꎬ杜绝了煤流系统带水运行的危害ꎬ有力保证了煤矿生产安全ꎬ技术经济效果显著ꎮ 关键词综采工作面ꎻ冷却水ꎻ回路改造 中图分类号ＴＤ６３４ 文献标识码Ｂ 文章编号１００５ ２７９８２０２００７ ００５０ ０１ 大同煤矿集团某矿综采工作面在生产过程中存 在将胶带机电机、刮板输送机电机、转载机电机冷却 水直接排入煤流系统的问题ꎬ这些冷却水通常都随 煤流系统流走进入漏煤眼ꎬ不仅造成了静压水的浪 费ꎬ而且影响矿井煤流系统的运输ꎬ尤其是影响煤仓 和漏煤眼ꎬ可能会造成溃煤事故ꎬ严重制约煤矿安全 生产ꎮ 因此要从根源上解决问题ꎬ将电机冷却水回 收和再利用[１ －２]ꎮ １ 改造方案 １. １ 胶带机电机冷却水系统改造 将胶带头的冷却水与巷道内 Ｄ１０２ ｍｍ 排水管 路连接ꎬ最终排入井底水仓ꎬ抽到地面予以净化ꎬ达 到循环利用的目的ꎮ 而实际最大的问题是如果冷却 水的水压小于 Ｄ１０２ ｍｍ 排水管路中的水压ꎬ就会将 污水倒灌入胶带电机冷却水系统ꎬ造成污染和泥沙 的沉积ꎬ因此需要进行理论论证ꎬ满足条件后方可进 行实施方案ꎮ 该矿井底距地面的高差约为 ３００ ｍꎬ因此由地 面到达井下的静压水压强约为 ３ ＭＰａꎬ根据井底静 压水管压强表得知静压水压强约为 ２. ８ ＭＰａꎮ 考虑 到静压水经过盘区上下山巷道的起伏及管道内沿程 和局部损失等因素ꎬ到工作面运输巷口的压强约为 １. ８ ＭＰａꎬ相当于 １８０ ｍ 高的水柱ꎮ 而 Ｄ１０２ ｍｍ 排 水管路中ꎬ使用排水能力最大的排水泵为 １３２ ｋＷ 的冷钢泵ꎬ其排水量为 １ １００ ｍ３/ ｈꎬ根据水泵功率和 流量的关系公式 Ｐη ＝ Ｑｇｈ 式中Ｐ 为电机功率ꎬ１３２ ｋＷꎻη 为电机效率ꎬ取 ０.８５ꎻＱ 为排水时的流量ꎬ１ １００ ｍ３/ ｈꎻｈ 为水泵的扬 程ꎮ 经计算ꎬ水泵的扬程约为 ３５ ｍꎬ即最大扬程也 小于静压水的１８０ ｍ 水柱ꎬ所以得出结论排水管路 中水压远小于静压水管路中的水压ꎮ 因此ꎬ将冷却 水引入排水管路不会有“倒灌”现象发生ꎮ 而以上 计算条件是在极端环境下才会出现ꎬ现场还在冷却 水出水管上加装了单向阀和流量计ꎬ从根本上杜绝 了“倒灌”现象ꎮ 通常情况下ꎬ排水的 Ｄ１０２ ｍｍ 管路 为半管水ꎬ很难达到全满的状态ꎬ因此连接管路的时 候ꎬ将连接头固定在 Ｄ１０２ ｍｍ 管路的正上方ꎬ还可 进一步减少回流压强ꎮ 管路连接如图 １ 所示ꎮ 图 １ 胶带机电机冷却水改造示意 从图 １ 可以看出ꎬ进水管路进入胶带机电机时ꎬ 是通过 Ｄ５６ ｍｍ 静压水供水管路变 Ｄ１９ ｍｍ 管路ꎬ 如果两台电机ꎬ则进行管路串联ꎮ 出水管使用三通 出两趟管路ꎬ一趟通向盘区排水管路ꎬ一趟则作为预 留管路ꎬ这趟预留管路作用有两个ꎬ一是检验电机的 水路是否畅通ꎬ如果畅通则会顺利出水ꎻ二是在需要 冲洗煤泥时也可以打开使用ꎮ 当检验管路通畅后ꎬ 则需要把冷却水排到盘区的 Ｄ１０２ ｍｍ 排水管ꎬ把检 验阀门关掉ꎬ打开排水管阀门ꎬ则通过流量计可以看 到水走向 Ｄ１０２ ｍｍ 管路ꎮ １. ２ 刮板机、转载机冷却水系统改造 根据现场生产的实际情况ꎬ转载机和刮板输送 机随着工作面的推进是移动的ꎬ如果不停地移动冷 却水管是不实际的ꎬ一是因为没有下转第 ７８ 页 ０５ 实实用用技技术术 总第 ２５１ 期 体抬棚支设钢梁另一端ꎬ并加护顶网支护顶板ꎮ 架 设时由外向里施工ꎬ稳定一架ꎬ往里推进一架ꎮ 在此 过程中遇到大块煤岩应使用风镐清理ꎬ小范围小进 度往前推进ꎬ以减少对顶板的二次破坏ꎮ 对于重新 维护好的顶板使用注马丽散进行加固ꎬ保证其完整 性ꎮ 对端头支架上覆形成的高冒空间区域搭设木垛 做假顶并注罗克休充填缝隙ꎬ以保证顶板稳固ꎮ ３. ３ 加强事故处理期间的组织管理 由于处理事故涉及到危险地点作业ꎬ矿井成立 应急处置小组由矿长任组长ꎬ生产、安全、机电副矿 长和总工程师任副组长ꎬ加强事故处理期间的值班 带班力度ꎬ在作业点确保每班有一名副矿长以上的 领导进行指挥协调工作ꎮ 在施工过程中要严格控制 危险区域作业人数不超 ２ 人ꎬ确保安全施工ꎮ ４ 结 语 通过近１０ ｄ 的清理加固工作ꎬ８１０３ 综放工作面 超前支护段围岩已得到控制ꎬ在借助千斤顶和单体 柱的作用下ꎬ采煤帮侧的端头支架得以扶正ꎬ具备了 正常生产的条件ꎮ 通过本次事故处理ꎬ得到以下经 验 １ 综放工作面布置时应合理避开地质构造 带和上覆煤柱集中应力影响区域ꎮ ２ 当工作面因条件限制无法避开构造带、上 覆煤柱集中应力影响区域时ꎬ应结合影响范围和程 度提前做好准备措施ꎬ包括提前加固围岩ꎬ加强支 护ꎬ检修好设备ꎬ调整好工作面设备姿态ꎬ以便安全 快速地通过影响区域ꎮ ３ 在工作面处于特殊时期时ꎬ矿井应加强组 织协调ꎬ严格控制危险地点作业人数ꎬ确保人员物资 和安全技术措施执行到位ꎮ 参考文献 [１] 朱世阳ꎬ王建辉ꎬ苟科学. 综采工作面处理端头支架压 架的技术应用[Ｊ]. 煤炭技术ꎬ２０１８ꎬ３７４２８１ －２８２. [２] 邱世杰. 大采高综采工作面液压支架倒架原因及预防 措施[Ｊ]. 机械管理开发ꎬ２０１８ꎬ３３３１８２ －１８３. [责任编辑常丽芳] 上接第５０ 页距离合适的三通阀门ꎬ二是不停地拆 装会增加工作量ꎬ所以最终提出了将冷却水引入液 箱的方案ꎬ形成封闭式的水路系统ꎬ既节约了水资 源ꎬ又适应了实际生产的需要ꎮ 具体改造如图 ２ 所示ꎬ两根 Ｄ１６ ｍｍ 的管路都 是从电机出来的冷却水管路ꎬ通过设备列车ꎬ最后由 一根 Ｄ２５ ｍｍ 的管路ꎬ将冷却水最终引入了液箱ꎬ在 管路吊挂过程中随设备列车电缆进行固定吊挂ꎬ而 管路也随着电气列车的移动而自行移动ꎮ 与胶带电 机冷却水回路类似ꎬ在每个电机旁边都预留了检验 管路ꎬ方便检验电机水路是否畅通和冲洗煤泥ꎮ 图 ２ 刮板机、转载机冷却水系统改造示意 ２ 现场应用效果 上述改造方案在该矿 ８１０８ 工作面应用后ꎬ消除 了煤流系统中混入的冷却水现象ꎬ杜绝了盘区漏煤 眼因积水造成的溃煤隐患ꎬ同时实现了对冷却用水 的封闭式回收ꎬ控制了跑、冒、滴、漏现象的产生ꎬ形 成了完整的静压水回收系统ꎮ 特别是使用了单向阀 和流量计ꎬ有效解决了排水管污水倒灌的问题ꎬ产生 了良好的技术经济效益ꎮ ３ 结 语 通过对某矿综采工作面电机冷却水回路改造ꎬ 不仅回收复用了宝贵的水资源ꎬ而且消除了煤流系 统带水运行的隐患ꎬ还杜绝了煤仓煤眼溃煤事故ꎬ有 力保障了煤矿的安全生产ꎮ 该经验值得在同类型矿 井ꎬ特别是干旱缺水地区矿井的综采工作面推广应 用ꎮ 参考文献 [１] 李 硕. 煤矿矿井水处理工程问题及对策研究[Ｄ]. 邯 郸河北工程大学ꎬ２０１３. [２] 魏延华ꎬ侯玉斌ꎬ刘 印. 处理后的矿井水用作循环冷 却水的运行实践[Ｊ]. 节能与环保ꎬ２００６５５５ －５６. [责任编辑常丽芳] ８７ ２０２０ 年 ７ 月 王 杰综放面端头支架倾斜原因分析及处理方法 第 ２９ 卷第 ７ 期
矿业文库