精编版
科研项目实施方案
项目名称：粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究
项目承担单位： XX煤业股份有限公司南屯煤矿
项目负责人：李小川
起止年限：2020年3月-2020年9月
煤业股份有限公司
二○二○年二月
一、项目来源
《粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究》的提出来源于煤矿清仓的迫切需要。
目前南屯煤矿由于受开采条件的限制，九采北部泄水巷跨落已无法修复，为此设立-537二级泵房，承担矿井七采深部的排水，该排水泵房水仓位置运输环节复杂，-537二级轨道若受开采动压影响无法保证运输路线的畅通，严重影响该泵房水仓煤泥清挖，且该水仓无沉淀池，又地处九采三分区皮带机尾后方，涌水量大，大块状煤炭及煤泥直接进入该水仓，造成清挖频繁，工作量大，目前煤矿井下水仓的清理基本全部是人工清理。
通过该项目的研究，建立清挖水仓机械化作业线，为水仓中的粗细混合煤泥的清挖走出一条新路，并能实现煤泥与水的分离，从而达到安全、快速、高效、低耗的清仓效果。该项目不仅能使清仓机械化，而且可以提高清仓速度，同时大大降低了工人的劳动强度，减少了环境污染，创造了较好的经济效益。
二、项目主要研究内容及目标
1、研究目标
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。
2、主要研究内容、关键技术
（1）主要研究内容
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。
（2）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
开发设计全新的专利产品“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。
3、创新点
（1）压滤机全液压控制、双工作区域、两端进料、自动装车。。
（2）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）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。
三、主要技术指标
主要技术指标
序号设备名称设备型号数量参数名称参数值
1 煤泥清挖机MQ-1 1 输送煤泥浓度% 45
煤泥输送粒度mm φ10
可输送颗粒：mm φ30
输送出口压力MPa 0.2
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 3*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 10-12
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
四、项目实施的技术方案
1、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：
3.2.3、设备的布置方式：见下图一、图二
