煤矿地面粉煤灰制浆站自动输灰技术分析

时间：2015-12-20 23:40:35 所属分类：矿业工程 浏览量:

摘要：在兖州矿区热电厂除尘的粉煤灰被广泛作为黄泥注浆防火的替代材料，取得较好效果。 粉煤灰由电厂粉煤炭仓至粉煤灰制浆站的输送是粉煤友制浆的关键技术，文章介绍了粉煤灰自动输送技术，该技术具有自动化程度高，操作人员少，工艺先进，安全可靠的特点，

摘要：在兖州矿区热电厂除尘的粉煤灰被广泛作为黄泥注浆防火的替代材料，取得较好效果。

粉煤灰由电厂粉煤炭仓至粉煤灰制浆站的输送是粉煤友制浆的关键技术，文章介绍了粉煤灰自动输送技术，该技术具有自动化程度高，操作人员少，工艺先进，安全可靠的特点，在矿井防灭火工作中发挥了积极作用。

关键词：粉煤灰；自动输送；制浆

兖州矿业集团有限公司东滩煤矿建有总装机容量4.2万kW的自备电厂，年排灰量约10万多t，产生的粉煤灰主要作为生产井下喷浆原料，部分外销作为生产水泥的混合材料，其余作为废料外排充填塌陷区，会造成一定的环境污染。为有效利用粉煤灰，减少外排，有效控制环境污染，对粉煤灰的物理、化学及成浆特性进行了试验，选用粉煤灰替代黄土作井下防灭火注浆材料，符合井下防灭火材料的要求。为此，在矿白备电厂附近建设了一座制浆站，从地面施工钻孔下套管通至井下，利用地面制浆站、立管把粉煤灰浆输送至井下，进行注浆防火工作。制浆站选用自动输灰、下浆工艺设备，全面提高了采制浆的自动化程度，工艺先进，安全可靠，满足了制浆防灭火工作的需要。

1 制浆站自动化采制浆工艺

1.1 采制浆工艺流程

(1)主要生产工艺流程。电厂粉煤灰仓&rarr双嘴库底卸料器&rarr气力输送泵&rarr输送管路&rarr注浆站粉煤灰仓&rarr电动锁气器&rarr冲灰器&rarr搅拌浆池&rarr混合池&rarr注浆孔。

(2)工艺过程。在电厂粉煤灰仓下+5.00 m平面的干灰出料口，安装1台双嘴库底卸料器，将干灰送入气力输送泵。干灰通过气力输送泵及管路送至注浆站的2座50 m3粉煤灰仓储存。注浆站粉煤灰仓下口安装电动锁气器，电动锁气器把粉煤灰定量送入冲灰器经压力水的冲击作用后成浆，流入搅拌浆池。两座搅拌浆池轮换使用，搅拌浆池上方分别装有移动式搅拌机，灰浆经充分搅拌后经混合池流入注浆孔。采制浆工艺流程如图1所示。



1.2 采制浆工艺主要设备

(1)双嘴库底卸料器。安装于电厂粉煤灰仓下口，通过气力输送，将粉煤灰输送入气力输送泵。可以通过气动元件实现自动控制。

(2)气力输送泵。为自动输送粉煤灰，在电厂灰仓下口安装1台L×1400-00型气力输送泵。主要技术参数：?2000 mm，Q=30 m3/h，耗气量=10～20 m3/h。气力输送泵采用间歇式输送方式，仓泵每进出一次物料为一个工作循环。仓泵投入运行后，进料阀打开，物料介入仓泵，当料位计发出仓满信号后，进料阀自动关闭。同时，仓泵进气阀打开，压缩空气分成加压、流化、喷射三路进入仓泵，将物料吹送出去。当物料吹送完毕，管路内压力下降，压力变送器发出低压信号，控制系统自动关闭进气阀，从而进入第二个工作循环。仓泵通过不断的工作，完成物料的输送。气力输送泵的电气控制系统以PLC可编程控制器作为核心部件，对仓泵输送中的各种参数进行控制，通过气动元件控制各种机械元件动作，从而实现对仓泵的自动控制。

(3)注浆站粉煤灰仓。为储存粉煤灰并起到缓冲作用，在注浆站设置2座50 m3粉煤灰钢仓，仓顶配套安装DMC-48型脉冲除尘器，以降低粉尘危害。灰仓下部各安设12块气化板，能有效防止粉煤灰在灰仓内的板结。

(4)电动锁气器。安设于注浆站粉煤灰仓下口，用于制浆定量给料作用。它通过变频调速电机提供动力，逋过带格式叶轮的旋转，实现定量给料目的。电动锁气器采用JDIA型电磁调速控制器控制，主回路采用可控硅半波整流电路，实现恒转矩无级调速，可通讨手动控制面板，调整主电机转速，从而实现定量给料的作用。

(5)冲灰器。安设于电动锁气器下口，进行灰水混合，进入注浆站搅拌池。冲灰器采用水封防尘技术，杜绝了灰、水混合过程中的扬尘。冲灰器进水管水压应达到0.5MPa，才能满足需要。

(6)搅拌机。安设于注浆站搅拌池上方，用于对灰水混合物进行搅拌，防止灰浆沉淀。该搅拌机可于注浆站搅拌池上方自动行走，并根据需要进行顺时针、逆时针方向搅拌的转换。每台搅拌机功率为7.5 kW，行走速度为2.13 m/min。每个浆池装备1台，共设置2台。

(7)液压控制阀。在注浆站搅拌池出口安设了Z773X-1.0电动液压闸阀，下浆采取液动闸阀控制，实现近控，操作方便，提高了系统操作安全性。

2 制浆站自动化制浆技术的使用

2005年12月。东滩矿在电厂附近建立了一座地面制浆站，安装了自动化输灰、制浆设备，实现了粉煤灰采、制浆的自动化、一体化管理。制浆站采、制浆设备投入使用以来，运行正常，采制浆能力为：26~30 m3/h，有力促进了矿井的防灭火工作，完全满足矿井防灭火注浆工作需要，有效减少了粉煤灰的外排数量，保护了环境，节约了土地资源。

3 结论

(1)输送粉煤灰系统自动化程度高、无污染，有效保护了工作环境。该系统采用全封闭浓相气力输送，系统以PLC可编程控制器作为电气控制系统的核心部件，能方便地对仓泵输送中的各种参数进行控制，并通过气动元件控制各种机械元件动作，完成自动输送。该系统气灰输送比(混合比)高，耗气量小；自动化程度高，操作灵活；在密封管路中输送，不受潮，无污染，不受气候条件限制；输送距离大(>500 m)；该系统在煤矿粉煤灰注浆系统中的应用，为煤矿粉煤灰在矿井肪灭火中的综合利用具有很好的借鉴意义。

(2)灰水添加系统中灰量定量控制。粉煤灰钢仓下口安装电动锁气器，可实现定量给料的作用。电动锁气器采用JDIA型电磁调速控制器控制，主回路采用可控硅半波整流电路，实现恒转矩无级调速，可通过手动控制面板，调整主电机转速，从而实现定量给料的目的。

(3)冲灰器采用水封防尘技术，杜绝了灰、水混合过程中的扬尘，净化了工作环境。

(4)下浆采取液动闸阀控制，操作方便。采用Z773X-1.0电动液压闸阀实现近控，提高了系统操作的安全性。

(5)粉煤灰注浆系统整体设计合理，自动化程度高，操作人员少，工艺先进，安全可靠。

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