主井底煤泥综合治理

张辉

河南平宝煤业有限公司河南许昌461714

摘要：主井提升系统在其原煤提升过程中，由于装卸载过程的非绝对严密性，会产生一定量的落煤，并通过井筒窝，落至主井底堆积。对这类落煤，采取适当的措施加以回收利用，是主井可持续提升的一个必备条件。但在实际生产实践中，存在诸多不利因素，增大了清理的难度。针对各项实际问题，通过对落煤堆积产生的一系列问题，采取有针对性的治理措施，达到治标治本的最终目的。取得了一系列良好的经济效益和社会安全效益，并经过现场实践使用，取得了较好效果，各系统之间协同运转衔接有序，形成良性循环，减小了工作投入，却提高了工作效率。

关键词：主井底、煤泥治理、连锁反应

1主井落煤概况

1.1概述

随着瓦斯和防突治理效果的日益提高，综采设备向着大功率强支护重装备发展，采场能力已经具备达产条件，主井提煤量也在稳步提高，相应的落煤量也会有所增长。落煤通过井筒窝、溜煤嘴，堆积在主井底，然后由人员清理装车，升井回收。

如果不能够正确对待主井底煤泥清理工作，防患于未然，长此以往，会给矿井安全运转带来一系列连锁反应，并最终形成恶性循环，最直接的后果就是浪费大量人力物力治理。治理措施不力，或者没有及时治理，就会导致安全责任事故。

1.2存在问题

1.装卸载过程中，由于装载定量仓口与箕斗入煤口，以及箕斗出煤口与卸载仓接煤口存在一定量间隙，导致在装卸载过程中不可避免的存在撒煤情况。

2.混入原煤的污水，进入主水仓堆积，使仓容变小，大大减小雨季中央水仓的承受能力，降低矿井排水安全系数。矿井个前期每年只需清理水仓一次，即可保证排水系统正常运转。污水量增大后，水仓清理次数达到每年三到四次。

3.中央泵房水泵为SGD200×8多级离心泵，属清水泵。抽排混有煤泥的矿井水时，会加大水泵各部件的磨损，导致盘根更换频繁，平衡盘、平衡环磨损加剧，增加了水泵维护成本，降低水泵的可靠性。

1.3研究方向

1.减少主井提升系统装卸载过程中的落煤量

2.主井筒井壁治水

3.中央泵房自平衡泵改造安装

2方案实施

2.1方案设计

1.减少主井提升系统装卸载过程中的落煤量

（1）精确计算箕斗容量及装载量，确定合理的定重装载量及定时装载保护时间，防止多装煤；

（2）密切关注原煤密度，及时调整定重装载量及定时装载保护时间，防止撒煤；

（3）加强设备检修，对装卸载设备及箕斗及时进行检修加固，防止原煤在装卸载及运输过程中发生泄漏；

2.主井筒井壁治水

（1）采用疏导的方式：在井筒壁上打眼固定接水槽，再敷设一趟引水管路，并与接水槽相连，然后顺延至主井底水沟。水经由接水槽汇入管路，流入水沟。

①接水槽的设计：考虑接水槽机械强度和截面满足涌水流量的需要，接水槽材料选用厚度为8mm的钢板，截面做成半开放的矩形（安装后利用井壁成为一个封闭的矩形），截面100mm(宽)*150mm(高)，截面积15000mm2,满足排水流量的需要。

②接水槽的安装根据主井出水点的分布情况，在井筒258米、298米、313米、322米处位置安装四套接水槽，所有接水槽的水流出口均以软连接的方式与疏水主管连通。接水槽安装采用分段组装的方法，用焊接或螺栓连接方式固定在井筒内托架上。

（2）采用堵的方式：对于出水口较大、出水量较多的点，与专业治水厂家合作，在出水口附近先打孔，然后往孔内灌注特殊有机材料，迅速充盈出水点周围空间并凝固，彻底堵死出水通道。新型材料的耐侵蚀性很高，坚固且与井筒能够有效地粘合，防止地质水渗透。

3.中央泵房自平衡泵改造安装

中央泵房原安装水泵为SGD200×8多级离心泵，属清水泵。对含杂质较多的矿井水适应性低，长期使用对内部构件磨损较快。新型水泵为MD420-96×8（P）自平衡型多级离心泵，适用于输送清水及固体颗粒含量不大于1.5%（体积浓度）的中性矿井水（粒度小于0.5mm），以及类似的其他污水的液体，特别适用于矿井水的抽排。

2.2解决的关键问题

1.减少主井提升系统装卸载过程中的落煤量

通过一系列的技术革新措施，从源头上有效控制了煤泥的产生，使得由于煤泥治理不当而导致的所有问题，都得到了改善和缓解。

2.主井筒井壁治水

初期仅采用疏导的治水方法，是针对于井筒漏水点和漏水量较小的情况下决定的。而随着井筒使用期限的延长，以及地质水的侵蚀作用，井筒漏水点和漏水量逐渐加大，疏导已经不能达到满足治水要求了，这时，就需要采取措施去疏、堵结合。大的出水点，通过钻孔加注浆凝固的方法进行堵，小的出水点，继续用接水槽及排水管道进行疏导。合理的治水措施，是井筒水治理效果显著的关键。

3.中央泵房自平衡泵改造安装

新型水泵的安装使用，为主井底煤泥治理提供了更多一道保护。相比较老泵，新型水泵在对矿井水中颗粒物的适应性上有了质的提高。一旦主井底至水仓的中间环节出现紧急问题，导致污水进入泵房，新型水泵仍然能够正常运转，确保无水淹矿井的巨大隐患，为问题的排除提供了可靠地保障。

利用新型水泵替代原有水泵，更能适应现有矿井水的颗粒物，大大减少了设备的维护，解放了人力。

4创造的效益

4.1经济效益

1.水仓清理由原来的每年三到四次减少为现在的一到两次，按平均减少了两次计算，每次清仓投入人工每班6人，每天三班清理，每天共计18人次，为期一个月，每月为540人次，内外仓合计1080人次。每年减少两次，即减少2160人次，每人次计时工按照125元计算，每年可节省人工费用27万元。

2.泵房水泵维护费用，每台水泵外修费用单台次为2万元，全面外修次数，综合治理之后，平均减少了8台次，合计16万元。

3.综上，每年为矿井节省各项支出费用共计40+27+16=83万元。

4.2社会安全效益

主井底煤泥的综合治理，从源头上减少了主提升系统提煤时的浪费，使劳动成果得到保障，同时改善了提升环境，使井筒淋水大大降低，井筒装备不再受湿冷环境的侵蚀。

减员增效，每年为公司创造近百万元利润。

中央泵房主排水系统的负担，也相对降低。水泵的使用寿命增强，各管道阀体不会再因为煤泥的堆积，而影响使用效果，同时减小了维护量，节约了泵体外修费用。

本次综合治理项目取得了一系列良好的经济效益和社会安全效益，并经过现场实践使用，取得了较好效果，各系统之间协同运转衔接有序，形成良性循环，减小了工作投入，却提高了工作效率。同时在主井底煤泥治理方面，积累了大量宝贵的现场实际经验，培养了许多各级管理人才，为以后的管理工作，打下了坚实的人才基础。

参考文献：

[1]国家安全生产监督管理总局.煤矿机电设备检修技术规范[M].北京：煤炭工业出版社，2010

[2]刘晓欢.企业管理概论[M].北京：高等教育出版社，2005

[3]张建民.机电一体化系统设计[M].北京：高等教育出版社，2000