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1煤水沉淀凈化復(fù)用的研究

1.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)a)斜管沉淀倉(cāng)最大入漿量Vmax。斜管倉(cāng)入漿量為采區(qū)回采、掘進(jìn)煤水量以及采區(qū)涌水量之和；b)斜管沉淀倉(cāng)溢流水中懸浮物濃度γ1。斜管沉淀倉(cāng)溢流水主要供高壓泵回采使用，為了給高壓泵創(chuàng)造更好的工作條件，延長(zhǎng)使用壽命，在此要求斜管倉(cāng)溢流水質(zhì)濃度γ1小于500mg/L；c)斜管沉淀倉(cāng)硐室結(jié)構(gòu)。斜管沉淀倉(cāng)寬度為4.0m，斜管區(qū)長(zhǎng)度為26m（見圖4）。

1.2刮泥設(shè)施排泥是斜管沉淀倉(cāng)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵，如不及時(shí)排泥，倉(cāng)內(nèi)煤泥越積越高，最終影響溢流水質(zhì)。排泥方式的種類很多，分機(jī)械排泥和重力排泥兩種，而較為可靠的就是機(jī)械排泥，孔莊礦選用自行設(shè)計(jì)的環(huán)行刮泥機(jī)MNJ—15，將斜管倉(cāng)內(nèi)沉淀的煤泥刮至倉(cāng)頭用煤水泵排走。

1.3澄清水的循環(huán)復(fù)用從水采用水的循環(huán)復(fù)用過(guò)程來(lái)看，本環(huán)節(jié)可謂前一循環(huán)的終點(diǎn)，也可謂下一循環(huán)的起點(diǎn)，因此必須設(shè)置足夠容積的儲(chǔ)水倉(cāng)，儲(chǔ)存斜管沉淀倉(cāng)的澄清水，以緩沖前后循環(huán)復(fù)用水量的不均衡。實(shí)際上，對(duì)于剛從煤泥水中分離出來(lái)的澄清水，實(shí)為仍含有一定數(shù)量固體顆粒的低濁度水，這種水在其儲(chǔ)存過(guò)程中必然有一個(gè)再澄清過(guò)程，這一過(guò)程對(duì)保證循環(huán)水水質(zhì)有重大意義。回采和掘進(jìn)供水泵用水均取自儲(chǔ)水倉(cāng)，為了滿足生產(chǎn)并維持采區(qū)用水平衡的需要，儲(chǔ)水倉(cāng)容積必須滿足回采期間和停采期間所需緩沖容積的需要。儲(chǔ)水倉(cāng)容積設(shè)計(jì)為700m3。

2煤水轉(zhuǎn)排工藝系統(tǒng)參數(shù)

2.1煤漿量每天需要轉(zhuǎn)排至Ⅱ1采區(qū)的煤水量V=2043m3/d，設(shè)計(jì)中按每天開煤水泵9h計(jì)算，則小時(shí)排水量為227m3/h。

2.2管道參數(shù)-620大巷已有煤水管4000m，管道Φ351mm×20mm；該管道距Ⅱ5采區(qū)還有約800m距離，此段管道選擇Φ273mm×10mm鋼管。

2.3煤水泵選型根據(jù)上述參數(shù)選擇100ZG-500型渣漿泵，其運(yùn)行參數(shù)為流量Q=200m3/h～300m3/h，揚(yáng)程H=92m～100m，平均運(yùn)行參數(shù)為：流量Q=250m3/h，揚(yáng)程H=95m。（本文來(lái)自于《能源與節(jié)能》雜志。《能源與節(jié)能》雜志簡(jiǎn)介詳見）

3生產(chǎn)工藝系統(tǒng)創(chuàng)新研究獲得的經(jīng)濟(jì)效益

3.1節(jié)省了設(shè)備投資費(fèi)用由表1和表2可知，大粒度全水力提升設(shè)備投資為919×104元，小粒度分級(jí)提升設(shè)備投資為688×104元，節(jié)省投資231×104元。

3.2節(jié)省礦建投資費(fèi)用由表3和表4知，大粒度全水力提升工程量為10762.2m3，礦建投資約為1183.84×104元，小粒度分級(jí)提升工程量為4829.11m3，礦建投資為531.2×104元，采用小粒度分級(jí)提升減少礦建工程量55%，節(jié)省投資652.64×104元。經(jīng)過(guò)上述估算：采用小粒度分級(jí)提升投資約1219.2×104元，大粒度全水力提升投資約2102.84×104元，采用小粒度分級(jí)提升節(jié)省投資883.64×104元。

3.3節(jié)電效益大粒度全水力提升年運(yùn)行電耗見表5。小粒度分級(jí)高壓、煤水系統(tǒng)年運(yùn)行電耗見表6。增加旱提電耗。由于采用分級(jí)提升，增加了旱提煤量，根據(jù)其它礦經(jīng)驗(yàn)，篩上煤量約占產(chǎn)量的80％～85％，在此按85％計(jì)算，由此年增加旱提煤量38.25×104t，經(jīng)計(jì)算從-620旱提至地面電耗約為8.5kW•h/t，年需耗電325×104kW•h。小粒度分級(jí)提升年運(yùn)行電耗2007.7×104kW•h。經(jīng)過(guò)上述估算：小粒度分級(jí)提升運(yùn)行電耗2007.7×104kW•h，大粒度全水力提升運(yùn)行電耗2841.1×104kW•h，年節(jié)電833.6×104kW•h，噸煤節(jié)電18.52kW•h/t，年效益約500×104元余。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)Ⅱ5采區(qū)各環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，取得了以下幾點(diǎn)的成效：a)根據(jù)全水力提升設(shè)備可靠性，結(jié)合孔莊礦現(xiàn)有運(yùn)輸提升系統(tǒng)能力富裕的現(xiàn)狀，采取分級(jí)運(yùn)、提的方式，解決了Ⅱ5采區(qū)煤炭運(yùn)輸問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際測(cè)算，分級(jí)粒度0.5mm以上煤量占80％左右，篩上品水分11%～12.8%，平均為12％，在放倉(cāng)、煤的礦車運(yùn)輸中未出現(xiàn)竄倉(cāng)和粘底現(xiàn)象，分級(jí)脫水設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠；b)采用斜管淺層高效沉淀凈化技術(shù)，液面負(fù)荷率4.75m3/（m2•h），煤泥水經(jīng)過(guò)凈化后循環(huán)復(fù)用，復(fù)用率62%，不足部分利用采區(qū)涌水為補(bǔ)水水源，實(shí)現(xiàn)了利用采區(qū)涌水排走煤泥，不需外來(lái)補(bǔ)水的經(jīng)濟(jì)型水采技術(shù)，環(huán)保、節(jié)能；c)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)型水采硐室布置合理，工程量小，比全水力提升硐室工程量比減少55%；d)經(jīng)濟(jì)效益顯著，與全水力提升系統(tǒng)相比節(jié)省投資42%；年節(jié)電833.6×104kW•h，噸煤節(jié)電18.52kW•h/t，年效益近500×104元；e)實(shí)現(xiàn)了單級(jí)渣漿泵長(zhǎng)距離（5km）輸送煤漿，經(jīng)測(cè)定，排泥濃度85g/L～164g/L，平均132g/L，煤水泵流量200m3/h～250m3/h，沒有出現(xiàn)淤堵等情況，也不需要沖洗管路，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單方便。

作者：齊同強(qiáng)陳景振單位：上海能源股份有限公司孔莊煤礦