引言

煤礦為解決水煤對礦井安全生產的影響，將智能速開壓濾機應用到礦井煤泥水治理中，并成功進行了并下煤水分離系統的工業性試驗，徹底杜絕水煤引起的皮帶運輸、提升、倉儲等環節的生產事故，為水煤的綜合全面治理開拓出一條新的途徑。

工作原理及機械結構

壓濾機是在一定壓力下進行工作的設備，依靠在入料泵推動下所形成的流體靜壓力在過濾介質兩側形成壓力差來實現物料的固液分離。壓濾機開始工作時，在油缸的作用下，活塞桿伸出將所有濾板沿主梁導軌面壓緊在壓緊板和止推板之間，并提供一定的密封壓力，使相鄰的濾板之間形成一個個濾室，濾室的中心有一個圓形入料通道。待過濾的料漿通過入料泵的推動作用，從止推板中心的入料孔進入各個濾室，并依靠物料的重力作用進行脫水。當料漿充滿所有濾室后，隨著入料泵的繼續給料，濾室內的壓力逐漸增大，料漿借助此壓力在濾布(過濾介質)的兩側形成壓力差，固體顆粒由于濾布的阻擋被截留在濾室中，濾液則通過毛細作用穿過濾布并通過濾板上的出水孔排出機外，從而實現了待過濾料漿的固液分離。經過一段時間后，濾液流出量明顯減少，甚至不再流出，說明濾室已被固體顆粒充滿，需要卸除濾餅。如需對濾餅進行反洗反吹，可停止入料，并通過操縱管路系統上的閥門來實現。反洗反吹過程結束后，將壓緊板松開，借助傳動系統將濾板相繼拉開，濾餅靠自身的重力作用或加以適當的人工輔助從濾布上脫落。為防止濾布孔隙堵塞，影響過濾效果，有時要在卸除濾餅后對濾布進行清洗，然后再轉入下一工作循環。至此，整個過濾過程完成。智能速開壓濾機是在原普通壓濾機基礎上進行改進的一種新型壓濾機，集機、電、液、氣于一體。它采用集成疊加式液壓系統、PLC可編程序控制，一次可拉開多塊濾板，卸料時間短，生產效率高。可適用于各種不易過濾的懸浮液或膠質、粘性大可壓縮物料懸浮液的固液分離脫水，是理想的固液分離產品。智能速開壓濾機是整機主要由七大部分組成，分別是：電氣控制系統、液壓系統、機架部分、傳動系統、過濾部分、人料部分及管路部分。

操作流程

(1)系統通電，電氣控制系統及液壓系統均處于等待工作狀態。

(2)觀察液壓系統油溫是否符合要求，如油溫過低則啟動加熱器進行加溫。

(3)啟動油泵。

(4)按下“壓緊”按鈕，油缸活塞桿伸出，帶動壓緊板將濾板部分壓緊在壓緊板和止推板之間，油缸上部的電接點壓力表顯示出當前壓緊壓力的數值。當壓緊壓力達到預先設定的數值時，壓力表發出信號，油泵停止工作，系統處于保壓狀態。

(5)開啟入料閥門，開啟人料泵，待過濾料漿在入料泵的推動下經入料管路進入各個濾室，濾液經濾液管(明流)或管路系統(暗流)排出。

(6)當料漿充滿各個濾室后，入料壓力將逐漸升高，設在入料管路上的隔膜電接點壓力表顯示出當前的入料壓力值。當入料壓力達到要求數值時，關閉入料泵及入料閥門(也可先開啟回料閥門進行回流)。

(7)如需正吹及反洗反吹時，則按其程序進行。

(8)按下“松開”按鈕，壓緊板退回原位后，設在壓緊板與主梁間的接近開關發出指令，油缸回路停止工作，同時啟動馬達回路，操縱油馬達轉動并帶動左右拉板裝置進行往復運動，開始卸除濾餅。在此階段，也可以使用壓濾機所配帶的隨機手持按鈕盒來實現拉板卸料，以利于適當的人工輔助卸料。

(9)當所有濾板上的濾餅卸除完畢后，左右拉板裝置返回原位待命。設在軌道盒一側的接近開關發出指令，壓濾機進人壓緊狀態，開始下一個工作循環。如需清洗濾布，可在濾餅卸除完畢后、下一工作循環開始前進行；控制系統上設有“停車”按鈕，當設備出現緊急故障時，按下此按鈕，系統可在任一過程下停止工作。流程圖見圖1。

工業性試驗效果影響

壓濾機使用效果的主要因素有料漿濃度、物料的粒度組成、物料粘度、人料壓力、入料流量等，這些因素的變化可對過濾的循環時間、濾餅水分以及單位時間的處理量造成影響。主要實驗指標如下：

(1)循環時間在濃度小于4009／L，單系統單循環處理量為：5m3，小時處理能力在12m3左右，兩臺每小時處理量：24m3，單循環時間：25min。

(2)單循環時間受入料濃度影響，入料濃度在小于3009／L時，循環時間不足40min，濾餅水分在20％左右。人料濃度越高、壓榨風壓越高，循環時間就越短、濾餅水分也越低。人料濃度在500g／L以上時，循環時間在15min以下，濾餅水分在19％左右。

(3)濾餅水分受壓榨風壓影響，壓榨風壓在4.5kg以上時，濾餅水分一般在18—20％之間，壓榨風壓在4.1kg左右時，濾餅水分一般在22％一24％之問。濾餅水分可通過增加壓榨時間和調整壓榨風壓來調整。

(4)沉淀池的煤泥水經過智能速開隔膜壓濾機壓濾后的煤餅全水是19.7％，壓濾機過濾水濾液濁度8.1，懸浮物0.017mg／L。

效益分析

(1)徹底杜絕了水煤引起的各種生產事故，極大地改善了工作環境，降低了職工的勞動強度。

(2)避免了水煤對下游機電設備的損害，減少了機電設備了維修量，提高了機電設備的服務年限，確保了安全生產。

(3)系統自成體系，能根據實際生產情況方便快捷地加入或甩離主煤流生產系統，對井下工況條件變化的適應性強；且整個系統各項技術指標先進，自動化程度高。

(4)確保了礦井在出水煤的情況下仍能高效生產，以水煤每個月影響20h計，每個月能多出煤2萬t，月直接經濟效益1400萬元，年直接經濟效益1.38億元。

(5)構建了全國最大的壓濾煤泥脫水系統，礦井水中的煤泥得到了有效的回收，按月回收1萬t計。月直接經濟效益300萬元，年宦接經濟效益3600萬元。

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