煤泥壓濾機在底板穿層鉆孔增透卸壓防突措施中的推廣應用

2022/05/25 分類:解決方案 775

引言

白坪煤業公司位于登封市東金店鄉，設計生產能力180萬噸/年，礦井瓦斯含量為2~20m3/t,瓦斯壓力0.1~2.0MPa,Ap值為15-25,f值約0.15~0.3。礦井主采二1煤層，屬“三軟”不穩定煤層，煤層變異系數大,地質條件變化快,瓦斯治理工作較為不易。普通的順層預抽煤層瓦斯鉆孔很難達到預期的消突效果,有時為了某一點的防突工作，需要穿透大量的巖石作為前提，施工進度慢，設備損壞率較高，工人勞動強度大。

煤泥壓濾機在底板穿層鉆孔增透卸壓防突措施中的推廣應用-板框廂式隔膜壓濾機

集團公司相繼出臺了一系列瓦斯治理的相關規定和文件，對瓦斯治理、防突、抽放等工作的要求更加嚴格。隨著公司采區的逐漸投入生產，防突工作開始由局部向區域橫向發展，實現了由煤巷治理向巖巷治理的跨越性轉變，措施上由原先的順層鉆孔預抽煤層瓦斯改變為底板穿層鉆孔預抽煤層瓦斯。

底板穿層鉆孔預抽煤層瓦斯措施原理為通過在底板巖石抽放巷內施工穿層鉆孔，使高壓水通過鉆桿從鉆具上的出水口噴射而出，當高壓水沖擊煤體時，配合鉆機的鉆進，將附近的煤體擊碎并沖出,沖出的煤、瓦斯和水順著鉆桿和鉆孔間的空隙流入汽水分離箱,瓦斯氣體被抽走，水和煤進入沉淀池。整體施工工藝如圖1所示。

2.問題的提出

在水力增透卸壓過程中會排出大量的煤水混合物，人工清理速度慢,效率低，嚴重影響工作環境文明衛生。清理過程中投入人力多，工人勞動強度大，清理出的煤泥含水量較高，出煤量考核不準確,措施效果難以考核。并且若清理不及時，煤泥內的瓦斯涌出后容易積聚,造成瓦斯超限事故,存在嚴重的安全隱患，一度影響了穿層鉆孔水力增透措施的順利執行。故不論從經濟角度還是從安全角度上都不合適。為了避免解決上述一系列困難,研究一套快速、連續性、自動化煤泥處理系統就顯得尤為重要。

3.制定對策

為了解決上述一系列問題，經過攻關小組現場調査與技術研討，大膽提出將MSY型煤泥壓濾機引用到水力增透防突措施中，為保證壓濾機的連續性運行，設計在壓濾機安置附近施工大型煤泥儲存池，將煤泥集中于池內，福存池通過一臺11.5kW的攪吸泵和內徑100mm的管路與壓濾機連接。煤泥經過壓濾機處理后，將煤與水徹底分開，水排至大巷水溝，煤通過礦車運走。如此便形成了一套完整的快速、連續性、自動化煤泥處理系統。

4.具體實施

1）白坪井田受滑動構造影響，煤層賦存不穩定，地質條件相對復雜，難免岀現煤層上升或下沉的情況，白坪煤業公司13101下順槽底抽巷從開口向里53m-107m段，上部對應煤層為一向斜構造，為了保證巷頂距煤層的安全距離（大于10m）,底抽巷按照-18。施工了24m,逬入向斜軸部，之后平巷施工5m后，按照+18。施工25m后完全過去向斜構造，向斜軸部煤層厚度一度達到18m。巷道如此起伏后,呈現出了一個低洼處,給巷道內的排水帶來嚴重不便。為順利排水，在該低洼處施工了小型沉淀池，見圖3。

該沉淀池為一體兩個，避免出煤量較大時積滿,導致系統癱瘓,必要時可以人工清挖.起到緩沖作用。每個沉淀池內懸掛兩個（一備一用）大型排砂泵，排沙泵的型號為50ZSQ40-13-3,功率22kW,揚程60m,自帶攪拌功能，連接直徑100mm的排水管路。通過泵與管路將小型沉淀池內的煤泥排至外部大型煤泥儲存池。

2）為保證機器的自動化處理和整個系統的連續性運行，在壓濾機附近施工一個規格為15m（長）x2m（寬）xlm（深）的大型煤泥儲存池,該沉淀池至少能滿足3個工作日岀煤量的儲存。

在大型沉淀池的另一側安裝MSY型煤泥壓濾機，通過壓濾機自帶的抽放設備與沉淀池內的煤水混合物連接，采用煤泥壓濾機開始進行處理,MSY型煤泥壓濾機液壓能力12MPa,進料壓力0.6MPa,處理能力5-8t/h,液壓油牌號HM46,裝機功率31kW,外形規格5400*1580*1850,每天處理煤量為120t-190t,煤的容重為1.38m3/t,每天處理121m3范圍的煤量。