綜采智能化工作面液壓系統反滲透水處理裝置的應用分析

冀明星

（山西焦煤集團嵐縣正利煤業有限公司， 山西 呂梁 033000）

引言

目前，礦井中地下水的水質較差，甚至不達標，導致采煤設備中電動機的冷卻系統、液壓支架的閥組、立柱及千斤頂等設備受到嚴重的損壞，減少了設備的使用壽命。因此，根據不達標的礦井水水質帶來的一些列問題，研制出了一種礦井液壓系統的反滲透水處理裝置，并進一步展開應用分析。

1 反滲透水處理裝置結構及作用

乳化液配比使用撬塊模式在水反滲透裝置中，在保護殼內的所有設備被封裝起來，全部產品的除了后面，其他三面都能把門打開，并進行操作。除鹽水箱及加藥裝置、原水箱、反滲透主機、砂過濾器及炭過濾器4 部分構成了本裝置，這4 部分的中間由軟管連接在一起，圖1 即為反滲透水處理裝置具體布置圖。在本裝置中4 個設備構成了一整套裝置，其布置圖依據的是實際的工作面的狀況布置的，由圖1 可以看出，進水管道從左側接入，通常途徑清水過濾站過濾后的水，產水口在右側，并與乳化液配比裝置相連接。由于在工作面的左右兩側布置的需要不同，可以把成套設備旋轉，確保人始終面對的是設備的正面，使其操作比較方便。

圖1 反滲透水處理裝置具體布置圖

1.1 預處理裝置的構成及作用

加藥部分、精密過濾部分及預處理部分等構成了預處理裝置，并且活性炭過濾與石英砂過濾部分構成了預處理部分。

1）石英砂過濾器在本裝置中使用的石英砂具有的吸附橋架與沉淀的等作用，使雜志在水中的含量降低，并把存在于水里面的病毒與一些細菌去除掉。

2）活性炭過濾器中使用的活性炭具有較小的濾料濾徑及吸附性的特點，將水里面的一些重金屬離子及有機物去除掉，尤其是水里面的有色物質。

3）在精密過濾器中微孔膜是主要的構成部分，因為十分細小的空隙，所以，既能很好地避免進入管道的微粒物質，也能把存在于水里面的雜質比如懸浮物等被去除，從而是使水的色度與濁度下降。

4）加藥裝置在本裝置依據礦井水中不同的水質其配比也不相同，對其配比要合理化，阻垢劑溶液是其主要的組成部分。

1.2 反滲透裝置的原理

水在反滲透裝置中被分離的方法是物理分離的法，使用其反滲透膜外表具有十分微小的微孔特征，把存在與水里面雜質去除，比如細菌、幾乎全部的溶解性固體等，進而使其他微粒雜質與水分離。

1.3 反清洗裝置的原理

在本裝置中，反滲透膜被按時并多次沖洗，盡快地排出存在與外表上殘存的雜質，使運行水處理系統得到了更好的保障。

2 反滲透水處理設備工作原理和流程

反滲透水處理設備的主要由高壓過濾站、自動反沖洗過濾凈化裝置、乳化液自動配比裝置、反滲透系統、預處理部分構成。反滲透水處理系統工作流程，如圖2 所示。系統中的水在供水管的作用下，水途經了進水電動控制閥，并流入原水箱，原水泵把原水箱里面的水在升高壓力的作用下被流入碳過濾器與砂過濾器，經過碳過濾器與砂過濾器把存在于水里面的有機物與懸浮物去除后，流入保安過濾器，并對其雜質再次過濾，反滲透系統中流進再次過濾的水，并把水里面的鹽去除，最終，工作面液壓支架接收被高壓過濾站輸送的水。

圖2 反滲透水處理系統工作流程圖

3 反滲透水處理設備的使用效果

無色無味的機械雜質及懸浮物的水是經反滲透水處理裝置處理過。比較高的產水率，系統較高的脫鹽率；含量比較低的出水微生物，微生物的生長受到了控制，使煤礦乳化液配比能夠使用的水的條件得到了滿足。在使用了一定的時間之后，會發現腐蝕立柱、支架和工作面設備的情況得到改善，可以正常的使千斤頂及立柱上升及下降；由于鈣鎂離子被反滲透水處理裝置更好的去除，很難有水垢產生，使液壓支架被經過處理的純凈水保護起來，預防了刮痕產生在活柱體；同時極難阻塞先導閥、噴嘴、過濾器及閥芯；并且設備及支架的使用壽命及周期都被延長，進而使采煤成本下降。

3.1 被處理之后的水質狀況

表1 即為反滲透水處理設備各部分進出水水質控制指標Mg2+、Ca2+、Cl-。

表1 反滲透水處理設備進水與出水應達到的指標 mg/L

高要求的水質被乳化液配比所使用，反滲透水處理設備在未使用時，在井下水質不好，乳化液配比用水達不到標準，會損壞液壓系統零部件，但反滲透水處理設備被使用之后，井下水被處理，其水質得到了改善，并使乳化液配比用水達到了標準，使乳化液配比的質量得到了提升，并使液壓系統能夠得到更好的運行。

3.2 使用反滲透水處理設備后液壓系統零部件更換情況

N2-406 工作面與而N2-407 工作面采用的設備不同，前者是之前的水處理設備，而后者是反滲透水處理設備，把N2-406 工作面液壓系統零部件與N2-407 工作面的更換，更換之后對比可知：

表2 即為N2-406 和N2-407 工作面液壓系統零部件更換情況。

表2 工作面液壓系統主要零部件更換數量統計表

通過表2 可以知道，在原水處理設備使用的時候與反滲透水處理設備使用的時候，更換大柱的數量由21 下降到16；更換平衡杠的數量從3 下降到1；更換護幫缸的數量從37 下降到9；更換抬底缸的數量從17 下降到3；下降最為突出的是伸縮梁缸與平衡缸的數量從12 下降到0。因而可知，在更換礦綜采智能化工作面液壓系統零部件并使用反滲透水處理設備以后，情況有所好轉，延長了零部件的使用時間，既為持續生產的工作面提供了保障，而且降低了更換和維護配件材料與設備的費用，也更好地保障了生產安全。

4 反滲透水處理設備的優點

1）極易操作的反滲透水處理設備，更簡便的自動控制與維護維修。

2）設備帶有24 h 的監控功能，任意時間都能監視正在使用與運行的設備。

3）水被反滲透工藝處理后使配液水中水質的質量得到提高，從而使乳化液的質量有所提高，元件損壞的問題得到改善，使維修設備的相關費用下降，促使礦井的更高效生產。

5 結語

液壓供液系統里中乳化液用水處理裝置最為關鍵，使用反滲透水處理裝置后，井下的水質符合了標準，提高了乳化液配比質量，所以，系統中液壓元件被乳化液污染而導致損壞的情況得到改善，設備配件材料的維護費用大大減少，最主要的是礦井綜采工作面生產發生的事故下降，為持續生產的綜采工作面提供了保障，同時更好地確保安全生產。在本反滲透水處理裝置中使用了反滲透脫鹽工藝、軟化除硬和多重過濾裝置，三者共同作用，保障了生產安全和運行的可靠性及穩定性，既可以使煤礦生產成本下降，也使生產的安全性得到了提高。