新型清泥機在煤礦水處理設施內應用

祁衛敏

【摘 要】闡述了現階段煤礦水處理系統內存在問題，闡述了新型清泥機在水處理系統作用原理、施工工藝和優點.找出了降低水處理池內淤泥堆積的難題，取得了良好的經濟和社會效益。

【關鍵詞】清泥機;煤礦水處理;應用

2019年8月15日，大眾煤礦新副井永久排水供電系統形成，井下-553m水平的中央泵房開始投入使用。中央泵房裝備7臺MD420-95X9耐磨多級離心泵，配套電機YB2560-4，電機功率1600KW，電壓6KV，井筒鋪設3趟426mm排水管路，3臺工作，3臺備用，1臺檢修，配備ZPBG型高壓噴射裝置，7臺水泵均勻布置在直徑426x20mm循環排水管路上，礦井廢水經三趟泵房排水管路--井筒-地面水處理池。地面水處理系統設置一座800m3處理站和2座400m3斜管沉淀池。

大眾煤業120萬噸/年改擴建工程投產后，-553mm水平正常涌水量約549m3/h，最大涌水量約747m3/h。由于井下涌水量較大，水質較差，主要污染物為含有一定數量煤粉、巖粉、水泥漿、油污及少量顆粒狀污染物，懸浮物含量在400mg/L以內，并有輕度有機污染物。

由于礦井水內含有粉塵和雜物較多，在水處理站內受到重力作用沉淀后，長時間不清理形成堆積板結，堵塞水泵和影響系統正常運行。以前，井下主排水泵停止運轉后并將池內水抽干，人員才能下至池底清理淤泥，用鐵釬將淤泥鏟至吊桶內，再利用絞車將吊桶提出來，用車輛拉走。施工過程存在機械轟鳴、煤泥飛濺和污水亂流等情況，除直接影響排水系統正常運行外，還存在安全風險高、環境污染、效率低和成本高等問題。

近年來，隨著可持續發展理念的不斷深入，機械化代替人力已成為礦井必然趨勢。現代化社會背景下，人們物質生活水平的提升也帶動了生態自然保護意識的提升，環保、節能成為了當前礦井建設的重要組成部分。礦井建設以“無人則安，少人則安”實現著建筑節能目標，排水系統作為礦井主要的耗能設備，與綠色節能理念背道而馳，因此更需要在礦井的設計中，轉變傳統建筑設計理念，以綠色建筑為原則，注重節能設計，減少排水系統的能源損耗，真正實現綠色、節能、環保。

為了改變此現狀，降低沉淀物堆積，根據施工人員工作經驗和現場實際情況，經過技術人員分析研究，確定最終改造方案，在水處理站內利用一臺5噸單梁起重機改造為清泥機。

根據實際確定改造方案，水處理站南北兩側池壁上端安裝2根30kg/m鋼軌作為跑道，前提是校核池壁強度滿足行車和配套設施安裝要求。行走機構安裝到鋼軌上，南側護欄上安裝一根與軌道平行導電滑線作為供電電源（滑線與護欄之間加絕緣套），并在兩端增加擋頭。取消行車垂直起重吊鉤，在橫梁中部開貫穿孔十個，孔徑120mm，孔中安裝一根直達池底壁厚10mm鋼管，鋼管底部焊接鐵鏟并與池底留有一定距離，鋼管頂部每隔100mm開孔，連續開三個孔，孔中插入螺栓固定在橫梁上，以調整鋼管底部與池底距離。橫梁沿著軌道進行往復運動帶動鐵鏟攪動池底沉積淤泥，將淤泥推至污泥泵處，混合廢水形成泥漿水，通過污泥泵送至化學處理池，泥漿水經過化學藥劑處理后進入煤泥處理間，壓縮成煤泥餅進行回收利用。

在煤礦水處理設施應用新型清泥機優點有：

1、操作簡便，啟動平穩，操作環節少，降低了對水處理設施的沖擊破壞，系統運行壽命大大增加。

2、清淤操作更加快捷方便，減少配套設施和勞動力投入，過去認為高風險、高強度、高密集用工的煤礦作業，現僅靠一個人在小小操作臺就能完成清淤工作。

3、通過調整運行速度和鏟板高度，改變清淤能力，使清泥機運行在最佳工況點，清淤效率大大提高。

4、排水系統和淤泥清理可同時進行，不再影響井下安全生產工作，降低勞動強度，節能降耗效果突出。

5、由于是在技術比較成熟單梁起重機基礎上進行改造創新，設備可靠性、安全性大大提高。

6、新型清泥機結構簡單，維修和保養簡便。

7、實現了干干凈凈上下班，摘掉了臟亂差的帽子。讓員工擺脫了粉塵大、濕度大和勞動強度高的作業環境，減少職業病對工人危害。

總之，在礦井自動化、機械化、信息化和智能化新形勢下，新型清泥機更加值得推廣應用。改變了以往傳統的工作模式，從根本上保障了礦井安全生產和職工人身安全，提高了工作效率，實現減人增效，降本增效理念，創造了非常好的經濟和社會效益。

附現場安裝照片：

參考文獻：

[1]左弘光. 新型煤泥水倉清理機試驗研究[J]. 中國科技博覽，2011，000（033）：321-322.

[2]周世忠，呂斌，徐宗林，等. 煤礦井下水倉清淤機：CN，CN201173138 Y[P].