板框厢式隔膜压滤机
0 引 言河
南神火煤电股份有限公司新庄煤矿位于河南省永城市永夏矿区东部，现核定生产能力为180万t/a，采用主井、暗斜井、集中大巷开拓方式。该矿在南副井底、北副井底和27采区共有6个水仓和6个沉淀池，原采用人工清挖水仓，清挖周期长，不能保证水仓在每年汛期前清理一遍；水仓积渣含水较大，加上仓口有斜坡，矿车不能装满，导致矿车利用率低，增加了运输量；水仓内渣面较高容易瞬间往外溢出，威胁施工人员的人身安全；清理到矿车内的水煤，通过反罐笼翻到主运输皮带进入煤仓，经常导致煤仓穿仓事故的发生；水仓清理时水煤泥在运输过程中会出现抛洒、滴漏等现象，影响了沿线巷道的环境卫生。另外，该矿井下涌水量比较大，水仓内介质成分比较复杂，既有较大颗粒的煤块、矸石，也有木屑、棉丝等杂物，水仓前后端的介质成分差异比较大。通过调研分析，当前的工艺和设备不能很好满足现场的需求，研究一套适合该矿清理水仓的工艺和装备就非常必要。
1当前清理水仓的工艺及具体装备简介
1.1当前设备系统组成及主要技术参数目前清理水仓的具体装备主要由MQ-2型自行式螺旋搅拌车、NB系列煤矿用泥浆泵、缓冲容器和双工作区压滤机等组成。其中MQ-2型自行式螺旋搅拌车和NB系列煤矿用泥浆泵完成对仓内不同性状煤泥的搅拌、集料、拾取、输送；缓冲容器主要用来缓冲贮存泥浆泵输送来的煤泥水，便于压滤泵抽取；双工作区压滤机完成对煤泥水的压滤机固液分离，滤饼由自带的皮带输送机转运装车。
1.2工艺流程工艺流程如图1所示。
从图1可以看出，目前清理水仓的清挖工艺流程为：MQ-2自行式螺旋搅拌车将井下水仓中的煤泥搅成煤泥浆，搭载于自行式搅拌车上，NB系列煤矿用泥浆泵将搅拌成的煤泥浆抽取并输送至搅拌容器；搅拌容器主要缓存并搅拌煤泥浆，使之不会沉淀；压滤泵从缓冲容器中抽取煤泥浆并给双工作区压滤机注浆；压滤机完成对煤泥浆的固液分离，脱水后卸载的煤饼由压滤机自带的皮带输送机运送并装入矿车运走。
1.3存在的一些问题经项目组调研，采用目前的水仓清挖工艺及其装备存在的主要问题是：缓冲容器仅能暂存煤泥浆，遇到含有粗颗粒多的煤泥浆，没法预分离其中的粗颗粒，对下道工序造成影响，易造成压滤泵堵泵，也不利于压滤机脱水；易造成压滤泵到压滤机之间的管道堵塞，经常清理管道，影响生产；当清理仓口物料时，不仅造成泵及管道堵塞，而且压滤机压滤脱水时不易成饼，含水量大，影响运输；由于物料颗粒较大，滤布经常被磨损破坏，造成滤布寿命缩短。由此可见，目前的水仓清挖工艺及其装备不能适应对水仓内沉积的不同性状、不同颗粒煤泥进行清理的要求，有必要研发一套能解决粗、细颗粒煤泥通用的水仓清挖技术装备及其工艺。
2复合式水仓清挖工艺及其装备针对新庄煤矿井下水仓内的煤泥性状，尤其是煤泥的颗粒分布范围较广，研发了一套能解决粗、细颗粒煤泥通用的水仓清挖技术装备及其工艺。即在压滤前增加煤泥水初步分离的设备，即MC-1型煤泥粗分机。MC-1型煤泥粗分机负责对煤泥水的初步分离，筛上粗颗粒煤泥直接由皮带转运装车，筛下煤泥水进缓冲搅拌箱，由压滤泵泵送到双工作区压滤机去压滤脱水。
2.1复合式水仓清挖设备系统组成复合式水仓清挖系统设备主要由MQ-2型自行式螺旋搅拌车、NB系列煤矿用泥浆泵、煤泥粗分机和双工作区压滤机等组成。即将原有系统装备中的缓冲容器更换为煤泥粗分机，以适应新庄煤矿井下煤泥水的不同性状。
2.2MC-1型煤泥粗分机简介MC-1型煤泥粗分机配套压滤机使用，由振动筛分和缓冲搅拌2部分组成，实现对煤泥水的初步分离，筛上粗颗粒煤泥直接由皮带转运装车，筛下煤泥水进缓冲搅拌箱，供压滤泵抽取给煤泥脱水设备注浆。
（1）煤泥粗细分离。它是整个设备的核心部分，其工作过程是利用振动电机作为振动源，使物料在筛网上被抛起，同时向前作直线运动，物料从给料机（煤泥输送泵）均匀地进入粗分机的进料口，通过筛网产生筛上物、筛下物，其分别从各自的出口排出。其中，筛下物通过安装在振动筛下搅拌罐来向压滤机输送，进而进行加压过滤；而筛上物主要是一些比较大的煤或者岩石颗粒（筛上物颗粒大小由筛网调节），随后直接通过连接在缓冲搅拌罐的导料器输送到压滤机的皮带上，与压滤出的煤泥饼一起装车、运出。为了节省空间，激振器采用顶置式结构。
（2）细煤泥缓冲搅拌。主要是在输送泵和压滤泵之间起缓冲和搅拌的作用。作为缓冲罐，可以有效地降低压滤泵吸空的可能性；作为搅拌罐，可以为压滤机输送密度均匀且更容易成型的煤泥水，提高压滤效率和效果，并有效防止煤泥颗粒的沉淀。
2.3 关键技术及主要创新点
①研发适合井下各种水仓煤泥清挖的特殊技术及其工艺方法。主要特点是实现对水仓内沉积的不同性状、不同颗粒煤泥的处理，采用了不同的处理方法，即大颗粒（包括杂物）采用筛分，小颗粒采用压滤。
②研制并应用MC-1型煤泥粗分机，真正实现了对水仓内不同性状、不同颗粒煤泥的清挖、脱水。
③主要构件采用可拆卸组合式模块化设计，便于井下运输和井下安装。主要材料和标准件、结构件全部符合煤矿的隔爆要求。④煤泥粗分机的激振器采用顶置式，使整个设备体积减少15%。
3应用效果
（1）节省了用工，提高了工效，与原来清仓方式相比，每年可节约资金55.05万元。
（2）解决了管道堵塞、压滤泵堵塞问题，提高了滤布的使用寿命。
（3）在压滤的过程中，由于大颗粒提前处理，成饼性非常好，有利于井下运输。
（4）提高了生产效率，缩短水仓清挖周期，降低了工人劳动强度和成本；消除了过去煤泥对运输巷道的污染现象，利于矿井标准化建设；避免了人工清仓煤泥瞬间涌出对施工人员的威胁。
