introductory

濟寧三號煤礦是一座立井開拓煤礦,設計年產量為500萬t,該礦井涌水較大，礦井水主要污染物是以煤粉與黏土巖碎屑為主的固體懸浮物，固體懸浮物多,需要進行集中處理。

1井下煤泥水集中處理及利用

礦井涌水排至地面污水處理站,處理后一部分用于井下生產用水，一部分用于地面工業和生產雜用水,其余排放。地面污水處理站處理能力為24000m³/d,為保證上井的污水能夠及時有效處理和水倉能夠更好的利用,6月在-665m水倉處安裝井下壓濾機污水處理設備一套,用于井下煤泥水處理工作,保證上井的污水懸浮物含量不超過1000mg/L,以便下一步的處理工作。

2壓濾機污水處理設備在煤泥水處理中的應用

煤泥水處理設備主要包括filter press1臺、配套55kW入料泵2臺（使用一臺，備用一臺），煤泥水集水池一個（規格約長35mx高4mx寬5m）,2xl5kW振動篩1臺。工藝流程見圖1。

2.1工作流程

先將井下各水倉含有較大顆粒的煤泥水排到振動篩，篩出較大顆粒后，含細顆粒煤泥水流到煤泥水集水池。

集水池的煤泥水通過安裝在擋水墻外的55kW入料泵輸送到壓濾機，入料壓力一般在6MP左右，開始壓濾工作。

壓濾時間以沉淀池內煤泥水濃度而定，一般10~30min,看到壓濾機出水口不再出水后，關閉進料口閥門進行高壓風隔膜擠壓;卸出的濾餅通過安裝在壓濾機下面的40kW刮板輸送機運到固定皮帶上井。

處理后的煤泥水流到采區水倉，再通過水泵排到中央水倉。

2.2使用情況

本套系統中使用的1500型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。它采用集成疊加式液壓系統、PLC可編程序控制，一次可拉開4塊濾板(共128塊濾板，濾板規格為1500x1500mm)，每次可壓濾煤泥約lOm^重10t以上)；濾板釆用隔膜式，通過高壓風(0.6MPa)進行擠壓，且濾餅水分再次降低，不僅保證了壓濾效果,濾餅較干更容易卸料，因此卸料時間短、生產效率高。

PLC控制系統的可靠性。該系統選用Omron系列PLC,它具有模塊化、可擴展的體系結構，通過對現場各設備的壓力、溫度、電流、電壓、流量等模擬量和數字量的實時采集和處理,實現了壓濾機的自動、手動運行，運行時能進行自動監控和故障時的自動保護和跳閘，并有完善的故障報警系統:①設備正常工作指示燈亮，有故障時指示燈熄滅;②故障顯示在控制大屏幕監視器上，當設備出現故障時，工藝流程圖上對應設備閃爍，并顯示累計故障次數;③礦用本安型控制箱內電路有可靠的熔斷器保護裝置及本安電源，可有效保護PLC的電源輸入。

PLC自動化控制與集中控制的結合。該系統同時使用1500型壓濾機、40kW刮板運輸機、55kW入料泵，照明信號等多臺設備，由于壓濾機采用PLC自動化控制,而其它設備采用各開關單獨控制，至少需要3人操作,當出現設備故障時,因操作人員互相之間配合不好，容易出現誤操作，損壞設備。后在PLC自動化控制操作臺上增加一塊集中控制板，通過PLC可編程控制器將多臺分散控制的設備集中到一起控制，由原來的3人操作變為現在的1人操作，同時編寫出操作規程，避免了誤操作，提高了設備利用率，從而加快了水倉清淤速度。

入料泵釆用的是淄博特泵廠制造的55kW、80LZ-410JM2型，使用1臺，備用1臺。考慮到工作時喂料泵電機功率較大并一直處于開啟狀態,吸入的煤泥顆粒較大，對喂料泵的磨損較大且受力不均勻,容易損壞，因此對喂料泵安裝要求很高。結合以往經驗,在喂料泵岀料口架設鋼梁輔助支撐，用于減少泵體自身承受的重力;另外在喂料泵進料口增加柔性橡膠軟連接，用以減少泵自轉產生的軸向力對泵體的損壞。

壓濾機工作效率的提高一方面取決于入料濃度，另一方面取決于卸料時間，為提高壓濾機的工作效率及污水處理質量,使用單絲濾布優點是：

相對于無紡布來說,煤泥更容易與濾布分離,不需再借助外力，減輕了工人的勞動強度。

要保證壓濾機的污水處理質量,就要保證濾板之間不噴料，不再對處理完的水二次污染。使用此種單絲濾布相對于無紡布更容易清洗，這樣濾布之間就不會再有較大顆粒，濾板之間也不會因為有間隙而噴料。

另外在單絲濾布四周再加2層無紡布,可以對濾板之間起到墊子作用，使濾室取得更好的密封效果。

濾布3向穿眼，這樣固定在濾板上就更合適，下面用鋼筋穿在濾布里，使濾布下沉，這樣濾布不會產生折皺。使用這種濾布，減輕了工人的勞動強度,縮短了卸料時間，提高了煤泥水處理質量。

2.3應用情況

本套Coal sludge filter press水處理系統在6月開始安裝,7月份進行調試,至今一直正常使用，煤泥水經過壓濾后的濾餅全水是19.7%,壓濾機過濾水濾液濁度是8.1,懸浮物含量17mg/L_o調試期間問題及處理：

在設備使用初期，由于設計安裝原因，壓濾機整體框架發生變形,入料泵安裝不當導致泵體損壞，通過增加輔助支撐、調松地角螺栓自動找正等方法解決了向題。

在使用當中發現Filter Press Plate存在質量問題，及時更換濾板。

壓濾機開始使用的是無紡濾布，這種濾布過濾出的水質較好，但是卸料困難,后來改用單絲濾布，濾出的水質稍差，但是卸料方便,可以減輕工人勞動強度，提高工作效率。

壓濾機工作環境比較潮濕，電氣設備維護比較困難，通過安裝一路進風風筒，改善了環境條件。

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