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收稿日期：2011－05－09作者简介：李崇茂（1988—），男，江苏徐州人，现就读于中国矿业大学。
煤矿膏体充填泵送系统堵管问题探讨李崇茂，王胜康，朱宁军（中国矿业大学，江苏徐州221116）摘要：煤矿膏体充填技术已经得到初步应用，并且取得了较好的经济和社会效益。
但由于发展时间短，技术难度大，故存在一些问题。
其中，以堵管为首，成为制约膏体充填技术发展与应用的瓶颈。
通过选择合理的工艺，配置高质量合格料浆以及优化泵送工艺、清洗工艺，可以有效减少堵管事故的发生。
关键词：膏体充填；堵管；配料；泵送工艺；管道清洗中图分类号：TD823．7文献标识码：A文章编号：1003－0506（2011）08－0047－03Probe into Blocking Problems of Paste Filling Pumping System in Coal MineLi Chongmao ，Wang Shengkang ，Zhu Ninjun（China University of Mining ＆Technology ，Xuzhou 221116，China ）Abstract ：Coal paste filling technique has been used preliminarily ，and have achieved good economic and social benefits．But there are some significant problems because of short development time and technical difficulties．Among them ，headed by blocking tube ，is an im-portant bottleneck which constrains development and application of paste filling technology．By choosing reasonable process with high quality pulp ，and optimizing pumping technology and clean craft ，the blocking pipe accidents can be effectively reduced．Keywords ：paste filling ；tube jam ；ingredients ；pumping technology ；pipeline cleaning河南、河北、山东、安徽、江苏五省压煤的村庄达1094个，住户11万户，占我国村庄总压煤量的55%以上，仅兖州矿业集团109个村庄压煤就达5.5亿t ［1］。
岱庄煤矿膏体充填管路方案选择及优化设计解飞翔（淄博矿业集团公司岱庄煤矿）摘要：膏体充填就是把煤矿附近的煤矸石、粉煤灰、炉渣、劣质土、城市固体垃圾等固体废物在地面加工成无临界流速、不需脱水的膏状浆体，利用充填泵或重力作用通过管道输送到井下，适时充填采空区的采矿方法。
该文就岱庄煤矿膏体充填管路方案选择及优化设计进行阐述，以供同行参考。
关键词：膏体充填管路方案选择优化设计0引言针对岱庄煤矿村庄压煤严重，大量条带煤柱丢失的实际情况，膏体充填开采技术，岱庄煤矿通过膏体充填开采技术实现不迁村、少赔偿解决条带煤柱，保证矿井可持续发展；岱庄煤矿采用拟采用以煤矸石作为膏体充填料浆的骨料，输送阻力相对较大，同时为了保证输送距离较远的东西佛店村下膏体充填开采工作面的生产要求，所以，岱庄煤矿充填系统流速按以下原则进行设计：在充填泵最大充填能力时，保证流速控制在1.0～1.5m/s之间。
1充填管直径的选择岱庄煤矿膏体充填首试2351工作面条带煤柱可采煤量高达691.7万t，充填管径选择主要根据2351充填的需要考虑。
岱庄煤矿膏体充填系统设计能力120～150m3/h，流速1.0～1.5m/s，要求充填管道的内径为160～230mm；充填泵的输送速度受其液压马达驱动装置的能力限制，充填泵的输送能力也是有限制的，理论管输能力超过充填能力时说明这种情况充填泵在较小压力状态下工作，实际压力小于最大工作压力。
2干线充填管道参数选择2.1干线充填管形式：干线充填管形式有五种选择，一是普通无缝钢管，二是耐磨无缝钢管，三是双层金属耐磨复合钢管，四是陶瓷双层耐磨复合钢管，五是超高分子特塑钢编复合管。
根据国内外矿山充填实践经验，普通无缝钢管、耐磨无缝钢管（单层）具有初期投资较低的特点，但是，耐磨性能较差，使用寿命短，有的只数月就磨透报废，总的性价比不理想；双层耐磨金属复合钢管与陶瓷双层耐磨复合钢管，外层为无缝钢管，内层高耐磨金属材料与陶瓷，二者耐磨性能好，耐磨性能是优质无缝钢管的5～7倍以上，性价比高，相比之下陶瓷双层耐磨无缝钢管存在内层性脆，运输安装与使用要求高，所以，充填以双层耐磨无缝钢管更为有利，金川有色金属公司、太平煤矿、峰峰小屯矿等膏体充填都选择双层耐磨金属复合钢管，内层为KMTBCr耐磨金属材料；特塑钢编复合管具有耐磨性能好、管道光滑、输送阻力小、重量轻等特点，性价比高，所以，岱庄煤矿干线充填管设计选择双层金属耐磨复合钢管，工作面管选择薄壁无缝钢管。
煤矿膏体充填管路的选型及布置研究对膏体充填管路的设计选型及现场布置进行了详细阐述。
标签：充填采煤；管道输送；设计选型；现场布置1 引言太平煤矿是我国最早开发应用膏体充填采煤技术的煤矿，截止今年8月，共充填96万方。
所谓膏体充填采煤，就是利用充填泵加压把膏体料浆通过管道输送到井下，及时充填全部采空区，控制顶板垮落。
如何设计和建设一套简单、可靠、实用的输送系统，是制约膏体充填采煤法的一个瓶颈。
本文将该矿充填管路设计选型及现场布置的经验做法总结如下。
2 充填管路选型的基本原则井下充填管路的选型应遵循以下几个原则：（1）技术可行，主要指管路的输送能力满足生产需要，并且可操作性强，便于充填作业的实施；（2）经济合理，就是要综合考虑各因素；（3）安全可靠，即尽可能地降低管路的破管、堵管机率。
使整个充填管路系统经济合理。
3 干路充填管选型3.1 材质选择在料浆管道输送工程中，由西安某大学下属公司研究并生产的KMTBCr28双金属耐磨钢管是一种耐磨、耐蚀、耐冲击性能好的输送管路，并且在金川公司二矿充填系统中得到广泛应用，效果良好。
它是在普通无缝钢管内壁复合一层高耐磨合金材料，制成外层为钢管、内层为耐磨材料的复合耐磨管，既具有高合金材料的耐磨、耐腐蚀特性，又具有较高的机械强度和较高的抗冲击性能。
3.2 浆体流速及管道内径的选择确定煤矿对充填能力的要求要大大高于金属矿山的要求，按照充填开采需要，太平煤矿设计充填系统充填能力Qj150m3/h。
通过膏体充填料浆流动性能实验表明，太平矿以河砂及电厂粉煤灰为骨料的充填料浆水力坡降较小，其约为同等条件下金属矿山高浓度充填料浆的1/2。
所以，最终确定充填系统设计流速vj1.8m/s。
该方案既做到充填管路重量较轻，又保证流速较小（远小于水砂充填流速）。
根据选择的流动速度，则可以计算出充填管道的内径D：D172（mm）。
故理论选取干路充填管道的内径为172mm。
3.3 充填系统最大工作压力充填系统压力与充填料浆的流动性能、充填系统管路长度成正比关系。
煤矿膏体充填管道输送工艺要求
煤矿膏体充填管道输送工艺要求是确保煤矿下沉区域的安全和高效运营的重要
环节。
以下是满足该工艺要求的关键内容：
1. 管道材料与规格：充填管道应采用耐磨、耐腐蚀、耐高压的材料，如高密度
聚乙烯或聚氯乙烯等。
管道直径和壁厚应根据输送膏体的性质和量进行合理设计。
2. 管道布局与设计：管道布局应遵循最短路径原则，减少能量损失和输送压力。
同时，应考虑地下空间限制、地质条件等因素进行合理设计，以确保管道安全稳定。
3. 充填管道输送压力：根据膏体的流变性质和输送距离，确定合适的输送压力。
过高的压力可能导致管道破裂，过低的压力会影响输送效率，因此需进行合理调整。
4. 管道密封与维护：充填管道应设有有效的密封装置，以防止泄漏和外界物质
进入管道。
定期检查和维护管道，及时清除结垢、杂质等，确保管道的畅通和安全运行。
5. 控制系统与监测：建立智能化的控制系统，监测管道的输送压力、流量、温
度等参数，及时发现异常情况并采取相应措施，保障管道的安全运行。
6. 废水处理与环保：充填膏体运输过程中产生的废水应进行处理，遵守相关环
保法规，确保无害排放，减少对周围环境的影响。
7. 安全管理与培训：制定管道充填作业的安全操作规程，并进行相关人员的培训，提高工作人员的安全意识和应急处理能力，确保工作的安全可控。
综上所述，煤矿膏体充填管道输送工艺要求包括管道材料与规格、管道布局与
设计、输送压力、密封与维护、控制系统与监测、废水处理与环保以及安全管理与培训等多个方面。
通过遵循这些要求，可以确保充填管道在煤矿生产中的安全、高效运行。
矿山膏体充填管路参数设计作者：杨立伟姜寄来源：《中国科技纵横》2013年第04期【摘要】文章针对目前国内一些采用膏体充填采矿的矿山由于缺乏对于输送管路的研究，管路参数设计不合理从而影响生产的现象，从充填管路内充填料的流速、管路内径、管路压力、管路壁厚和管路形式等五个方面进行阐述，确定了输送管路的设计参数，为矿山膏体充填管路参数设计提供参考。
工程应用证明，管路输送顺畅，输送能力能够满足充填系统对于输送管路的要求。
【关键词】膏体充填管路参数设计1 引言矿山膏体充填系统中，管路输送是实现充填作业的重要环节，在充填站配置并搅拌好的膏体充填料，通过管路输送到井下工作面采空区的充填地点。
目前，国内一些采用膏体充填采矿的矿山由于缺乏对于管路输送系统的研究，经常发生因管路参数设计的不合理，导致管路堵塞、破坏事故（如图1），以至造成充填作业的失败、生产停顿和企业经济损失，困扰着矿山企业和膏体充填开采技术的发展。
为此，文章从充填管路内充填料的流速、管路内径、管路压力、管路壁厚和管路形式等五个方面进行阐述，确定了输送管路的设计参数。
2 充填管路参数设计矿山膏体充填管路的设计参数主要包括：管路内充填料的流速、管路内径、管路压力、管路壁厚和管路形式。
设计时，根据充填系统充填能力，结合充填料的原料组成、充填料的浓度，考虑钻孔立管深度，水平管路长度等因素进行设计。
2.1 管路内充填料的流速膏体充填材料在管路输送中的一个重要特点是无临界流速，可以在很低的流速条件下长距离输送，根据国内外矿山充填的经验，一般高浓度充填料在管路内的流速不宜过大或过小。
充填料的速度过大，流动时需要克服的水力坡降大，管路磨损速度也快，增大能量消耗；流速过小则充填能力不能满足生产需要或需要增加充填管路内径。
所以，在兼顾能力、输送可靠性、充填料出口压力的基础上，在充填泵最大充填能力时，保证流速vj=1.8m/s左右。
2.2 管路内径管径的大小不仅影响充填能力而且还关系到充填系统的工作稳定性和安全性。
综合机械化膏体袋式充填采煤技术要求综合机械化膏体袋式充填采煤技术要求：一、设备要求：1.采煤机装有适当的膏体充填装置，能够稳定、连续地向充填层输送膏体。
2.膏体制备设备齐全，包括搅拌设备、输送设备、储存设备等。
3.顶煤机配备强力覆岩机构，能够快速、有效地覆盖膏体层。
二、膏体要求：1.膏体应具有一定的流动性，能够在矿井内输送和充填。
2.膏体的浓度应适宜，一般在65%~75%之间。
3.膏体中的成分要稳定，能够在矿井环境下长时间保持其性质不变。
4.膏体应具有一定的黏稠度，能够附着在煤炭表面。
三、充填操作要求：1.严格按照充填方案进行操作，充填层的厚度和密实度要符合设计要求。
2.充填应从下部向上进行，避免膏体流失和泄露。
3.充填应均匀、稳定，防止出现漏充或过度充填现象。
4.在充填过程中要注意及时发现和解决堵塞或卡住的问题，确保连续充填。
四、安全要求：1.充填过程中要做好防火、防爆、防窒息等安全措施，保障作业人员的人身安全。
2.要做好通风、排水等环境保护工作，防止煤尘积聚和环境污染。
3.对于有毒有害的膏体成分要做好防护措施，确保作业人员的健康安全。
五、运输和储存要求：1.膏体的输送方式要选择合适的管道和输送设备，保证稳定输送和不发生泄漏。
2.膏体的储存设备要符合安全标准，能够长期储存和保持膏体品质。
3.储存设备要进行定期维护和检修，确保设备的正常运行和安全使用。
六、质量控制要求：1.要建立完善的质量管理体系，对膏体及其成分进行严格的质量控制。
2.要进行现场实时监测和抽样检测，确保膏体的质量符合要求。
3.要做好膏体的质量记录和追溯工作，方便追究责任和改进工艺。
以上为综合机械化膏体袋式充填采煤技术的要求，通过加强设备要求、膏体要求、充填操作要求、安全要求、运输和储存要求以及质量控制要求的管理和控制，能够实现高效、安全、可持续发展的膏体充填采煤工艺。
