2008年科技创新项目
南 屯 煤 矿
粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究
项 目 论 证 报 告
兖州煤业股份有限公司南屯煤矿
徐州天科机械制造有限公司
2007年12月
本次研究针对南屯煤矿水仓煤泥颗粒粗细分布不均,清挖周期短,劳动强度大、操作不安全等问题,深入研究水仓高效机械清挖新工艺、新设备、新方法与配套技术。
1.借鉴天科机械制造有限公司已有的细煤泥水仓煤泥清挖工艺,找到粗细煤泥并存处理的更简单,更合理,更环保的工艺方法。
2.研制煤泥清挖机和配套的移动系统、搅拌装置:
主要指标:仓口粗颗粒正常搅拌输送,搅拌、破碎与泵吸头一体化设计。φ30以下颗粒可抽排长距离输送。
3.设计高效双工作区域两端进料煤泥脱水压滤机,效率高、体积小
主要指标:压滤泵优化设计,滤布合理选用,压滤效率提高10%;压滤泵站与操作台分体设计,方便设备操作。
4.MC-1型煤泥粗分机设计定型:0.3MM以上颗粒通过粗分机分离并自动装车,所分离煤泥水自动进入缓冲搅拌罐,由高效压滤机分离处理。
水仓内的粗细煤泥可以实现自动搅拌、抽排、分级、脱水、装车流水线作业。
关键技术和目标
关键技术
1、含有粗细颗粒的煤泥水搅拌、抽排、输送技术:
全新的“MQ-1型煤泥清挖输送机”:该机革新以前的设计,将煤泥的搅拌、水仓煤泥的清除、煤泥输送集为一体化的自动清挖机,该机可自行移动,搅拌与抽排高度集合、抽排设备可左右摆动、上下移动,实现不同高度、不同方位的煤泥的搅拌抽排。水平输送距离可达1200米),煤泥输送浓度达到50%,操作只需要一人,实现了真正意义上的水仓煤泥自动清挖输送。其关键技术是:自动搅拌煤泥水、自动过滤杂物、搅拌与抽排高度集合、搅拌抽排能够全方位工作,高浓度煤泥的长距离输送。
2.粗细煤泥的分离,既不影响压滤机的使用,又不能糊筛
开发设计全新的***产品“MC-1型煤泥粗分机”:该机是专门针对煤泥性质复杂,为给连续高效压滤机提供优质的待分离煤泥而设计的煤泥分离设备,主要目的是将不便于压滤脱水的煤泥粗颗粒首先从煤泥中分离出来,从而既可提高煤泥脱水质量,又可大大提高煤泥的脱水效率。关键技术是煤泥的粗细分离、粗煤泥自动装车、细煤泥能够全部进入压滤设备。
3.洗煤泥的高效脱水
开发设计新型“ZQ-4型高效连续压滤机”:基于对煤泥脱水处理的深入研究和多年经验的总结,我们将开发新型的高效连续压滤机,该机突破传统的压滤过滤理论,在设备体积不变的条件下,大幅度提高了煤泥的单位产量。关键技术:压滤机全液压控制、双工作区域、两端进料、自动装车。
总体目标
研制南屯煤矿粗细煤泥混合新型水仓自动清挖工艺和系统设备,对各种性质的煤泥实现自动清理、自动分离,自动装车运输,解决清仓劳动强度大,不安全,效率低,污染巷道问题。促进煤矿现代化矿井建设,实现煤泥清挖的文明生产和安全生产。
总体技术方案:
1) 设备组成:水仓清挖系统主要由煤泥搅拌设备、煤泥输送设备、缓冲搅拌容器、煤泥分离设备(装车输送带)四大部分组成。
2)主要工艺路线:
水仓煤泥高压水冲击、搅拌、破碎---->煤泥清挖泵输送---->煤泥粗分(分离的粗煤泥装车)---->缓冲搅拌容器搅匀---->双作用压滤机分离脱水---->皮带机自动装车。
工艺流程如下:
设备的布置方式:见下图一、图二
布置图一:垂直(左侧壁布置)
煤泥粗分机高效脱水系统
水仓煤泥经高压水冲击后搅拌达到一定浓度,大颗粒经破碎后用煤泥输送泵输送到水仓口的煤泥粗分机内,将大于0.3mm以上的粗颗粒煤泥首先分离,自动装矿车。余下的煤泥水进入缓冲容器内,缓冲容器的作用是贮存一定量的煤泥,以便保证脱水压滤机始终有足够的煤泥供应。由于煤泥沉淀快,所以必须加搅拌机构不停的搅拌,防止沉淀。脱水压滤机将缓冲搅拌罐内的煤泥以一定的压力输送入压滤机过滤室内,将煤泥脱水。脱出的煤泥经过压滤机下部的输送带自动装车或者送到另一部皮带上运走,脱出的水回到另一个蓄水水仓。煤泥清理过程完成。
系统设备主要性能参数:
序号 |
设备名称 |
设备型号 |
数量 |
参数名称 |
参数值 |
1 |
煤泥清挖输送机 |
MQ-1 |
1 |
输送煤泥浓度 % |
50 |
煤泥输送粒度 mm |
φ15 | ||||
输送出口压力 MPa |
1.2 | ||||
输送流量 M3/h |
25-33 | ||||
电机功率 kW |
28 | ||||
配水压力 MPa |
2.5 | ||||
2 |
煤泥粗分机 |
MC-1 |
1 |
粗煤泥产量 T/h |
5 |
高频振动功率 kW |
2.2*2 | ||||
搅拌功率 kW |
4.0 | ||||
缓冲容量 M3 |
2.0 | ||||
3 |
高效连续压滤机 |
ZQ-4 |
1 |
干煤泥产量 T/h |
8-12 |
煤泥含水率 % |
<30 | ||||
入料压力 MPa |
0.7 | ||||
液压缸压力 MPa |
16 | ||||
泵站电机功率 kW |
28 | ||||
输送带电机功率 kW |
3 |
序号 |
费用项目名称及计算基础 |
金额 |
备注 |
1 |
科研业务费 |
8.0 |
|
2 |
工艺、设备设计费 |
9.0 |
|
3 |
设备制造费 |
78 |
|
4 |
现场工业试验费 |
12.0 |
|
5 |
项目鉴定费 |
3.0 |
|
6 |
管理费 |
8.8 |
按总经费的8% |
|
金 额 合 计 |
118.8 |
|
项目负责人、项目组成员及分工
10.1 项目负责人及成员
(1)课题负责人(单位、姓名、职称、职务):
兖州煤业股份有限公司南屯煤矿:冯增强 高级工程师 , 总工程师
徐州天科机械制造有限公司: 刘传令 高级工程师,总经理
(2)课题工作人员
兖州煤业股份有限公司南屯煤矿:
徐州天科机械制造有限公司:
史万明 高级工程师,总工程师
李大男 高级工程师,技术部长
季益义 高级工程师,副总经理
朱兴民 高级工程师,副总经理
董圣明 高级工程师,总装车间主任