煤礦地面粉煤灰制漿站自動輸灰技術(shù)分析

摘要：在兗州礦區(qū)熱電廠除塵的粉煤灰被廣泛作為黃泥注漿防火的替代材料，取得較好效果。

粉煤灰由電廠粉煤炭倉至粉煤灰制漿站的輸送是粉煤友制漿的關(guān)鍵技術(shù)，文章介紹了粉煤灰自動輸送技術(shù)，該技術(shù)具有自動化程度高，操作人員少，工藝先進，安全可靠的特點，在礦井防滅火工作中發(fā)揮了積極作用。

關(guān)鍵詞：粉煤灰；自動輸送；制漿

兗州礦業(yè)集團有限公司東灘煤礦建有總裝機容量4.2萬kW的自備電廠，年排灰量約10萬多t，產(chǎn)生的粉煤灰主要作為生產(chǎn)井下噴漿原料，部分外銷作為生產(chǎn)水泥的混合材料，其余作為廢料外排充填塌陷區(qū)，會造成一定的環(huán)境污染。為有效利用粉煤灰，減少外排，有效控制環(huán)境污染，對粉煤灰的物理、化學(xué)及成漿特性進行了試驗，選用粉煤灰替代黃土作井下防滅火注漿材料，符合井下防滅火材料的要求。為此，在礦白備電廠附近建設(shè)了一座制漿站，從地面施工鉆孔下套管通至井下，利用地面制漿站、立管把粉煤灰漿輸送至井下，進行注漿防火工作。制漿站選用自動輸灰、下漿工藝設(shè)備，全面提高了采制漿的自動化程度，工藝先進，安全可靠，滿足了制漿防滅火工作的需要。

1 制漿站自動化采制漿工藝

1.1 采制漿工藝流程

(1)主要生產(chǎn)工藝流程。電廠粉煤灰倉→雙嘴庫底卸料器→氣力輸送泵→輸送管路→注漿站粉煤灰倉→電動鎖氣器→沖灰器→攪拌漿池→混合池→注漿孔。

(2)工藝過程。在電廠粉煤灰倉下+5.00 m平面的干灰出料口，安裝1臺雙嘴庫底卸料器，將干灰送入氣力輸送泵。干灰通過氣力輸送泵及管路送至注漿站的2座50 m³粉煤灰倉儲存。注漿站粉煤灰倉下口安裝電動鎖氣器，電動鎖氣器把粉煤灰定量送入沖灰器經(jīng)壓力水的沖擊作用后成漿，流入攪拌漿池。兩座攪拌漿池輪換使用，攪拌漿池上方分別裝有移動式攪拌機，灰漿經(jīng)充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)混合池流入注漿孔。采制漿工藝流程如圖1所示。



1.2 采制漿工藝主要設(shè)備

(1)雙嘴庫底卸料器。安裝于電廠粉煤灰倉下口，通過氣力輸送，將粉煤灰輸送入氣力輸送泵。可以通過氣動元件實現(xiàn)自動控制。

(2)氣力輸送泵。為自動輸送粉煤灰，在電廠灰倉下口安裝1臺L×1400-00型氣力輸送泵。主要技術(shù)參數(shù)：?2000 mm，Q=30 m³/h，耗氣量=10～20 m³/h。氣力輸送泵采用間歇式輸送方式，倉泵每進出一次物料為一個工作循環(huán)。倉泵投入運行后，進料閥打開，物料介入倉泵，當(dāng)料位計發(fā)出倉滿信號后，進料閥自動關(guān)閉。同時，倉泵進氣閥打開，壓縮空氣分成加壓、流化、噴射三路進入倉泵，將物料吹送出去。當(dāng)物料吹送完畢，管路內(nèi)壓力下降，壓力變送器發(fā)出低壓信號，控制系統(tǒng)自動關(guān)閉進氣閥，從而進入第二個工作循環(huán)。倉泵通過不斷的工作，完成物料的輸送。氣力輸送泵的電氣控制系統(tǒng)以PLC可編程控制器作為核心部件，對倉泵輸送中的各種參數(shù)進行控制，通過氣動元件控制各種機械元件動作，從而實現(xiàn)對倉泵的自動控制。

(3)注漿站粉煤灰倉。為儲存粉煤灰并起到緩沖作用，在注漿站設(shè)置2座50 m³粉煤灰鋼倉，倉頂配套安裝DMC-48型脈沖除塵器，以降低粉塵危害?；覀}下部各安設(shè)12塊氣化板，能有效防止粉煤灰在灰倉內(nèi)的板結(jié)。

(4)電動鎖氣器。安設(shè)于注漿站粉煤灰倉下口，用于制漿定量給料作用。它通過變頻調(diào)速電機提供動力，逋過帶格式葉輪的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)定量給料目的。電動鎖氣器采用JDIA型電磁調(diào)速控制器控制，主回路采用可控硅半波整流電路，實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級調(diào)速，可通討手動控制面板，調(diào)整主電機轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)定量給料的作用。

(5)沖灰器。安設(shè)于電動鎖氣器下口，進行灰水混合，進入注漿站攪拌池。沖灰器采用水封防塵技術(shù)，杜絕了灰、水混合過程中的揚塵。沖灰器進水管水壓應(yīng)達到0.5MPa，才能滿足需要。

(6)攪拌機。安設(shè)于注漿站攪拌池上方，用于對灰水混合物進行攪拌，防止灰漿沉淀。該攪拌機可于注漿站攪拌池上方自動行走，并根據(jù)需要進行順時針、逆時針方向攪拌的轉(zhuǎn)換。每臺攪拌機功率為7.5 kW，行走速度為2.13 m/min。每個漿池裝備1臺，共設(shè)置2臺。

(7)液壓控制閥。在注漿站攪拌池出口安設(shè)了Z773X-1.0電動液壓閘閥，下漿采取液動閘閥控制，實現(xiàn)“近控”，操作方便，提高了系統(tǒng)操作安全性。

2 制漿站自動化制漿技術(shù)的使用

2005年12月。東灘礦在電廠附近建立了一座地面制漿站，安裝了自動化輸灰、制漿設(shè)備，實現(xiàn)了粉煤灰采、制漿的自動化、一體化管理。制漿站采、制漿設(shè)備投入使用以來，運行正常，采制漿能力為：26~30 m³/h，有力促進了礦井的防滅火工作，完全滿足礦井防滅火注漿工作需要，有效減少了粉煤灰的外排數(shù)量，保護了環(huán)境，節(jié)約了土地資源。

3 結(jié)論

(1)輸送粉煤灰系統(tǒng)自動化程度高、無污染，有效保護了工作環(huán)境。該系統(tǒng)采用全封閉濃相氣力輸送，系統(tǒng)以PLC可編程控制器作為電氣控制系統(tǒng)的核心部件，能方便地對倉泵輸送中的各種參數(shù)進行控制，并通過氣動元件控制各種機械元件動作，完成自動輸送。該系統(tǒng)氣灰輸送比(混合比)高，耗氣量?。蛔詣踊潭雀?，操作靈活；在密封管路中輸送，不受潮，無污染，不受氣候條件限制；輸送距離大(>500 m)；該系統(tǒng)在煤礦粉煤灰注漿系統(tǒng)中的應(yīng)用，為煤礦粉煤灰在礦井肪滅火中的綜合利用具有很好的借鑒意義。

(2)灰水添加系統(tǒng)中灰量定量控制。粉煤灰鋼倉下口安裝電動鎖氣器，可實現(xiàn)定量給料的作用。電動鎖氣器采用JDIA型電磁調(diào)速控制器控制，主回路采用可控硅半波整流電路，實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級調(diào)速，可通過手動控制面板，調(diào)整主電機轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)定量給料的目的。

(3)沖灰器采用水封防塵技術(shù)，杜絕了灰、水混合過程中的揚塵，凈化了工作環(huán)境。

(4)下漿采取液動閘閥控制，操作方便。采用Z773X-1.0電動液壓閘閥實現(xiàn)“近控”，提高了系統(tǒng)操作的安全性。

(5)粉煤灰注漿系統(tǒng)整體設(shè)計合理，自動化程度高，操作人員少，工藝先進，安全可靠。