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水力采煤六十年发展回顾与展望(2)
,水采用水全部来自复用水,缩短了循环圈路,装机负荷降低了一半,吨煤节电约20kW·h。该成果获2010年煤炭科技进步三等奖。由于效果显著,之后在通化矿区八宝、松树、大湖、东晋等煤矿推广应用。其间水采产量为1 500万t/a,正在设计的产量约为500万t/a,为水采历史发展的最好阶段。 (6)2013—2016年,由于受经济下滑对煤炭需求减少和通化八宝“3.29”矿难的双重影响,水力采煤又陷入低谷。已经设计的矿井停止建设,通化大湖等矿因亏损停产,水采产量又回到1 000万t/a左右。 2 科研创新与成果转化 2.1 水力落煤设备 2.1.1 高压供水泵 1956年水采初期,我国水力落煤参数的选择主要套用苏联的经验(流量250m3/h,压力3~6MPa),落煤能力低,满足不了生产需要;1963—1966年分别在杨庄矿和梁峪矿,把落煤水压从5~6MPa提高到12MPa和14MPa;嚎笤俅翁岣叩?0MPa,基本满足了中硬以下煤层的落煤需要,把水采初期的落煤能力20t/h提高到100~200t/h,跨入世界先进行列。20MPa大射流水力落煤,于1978年获全国科学大会奖。 随着高压大射流的发展,先后研制了8GZ-100×(8~12)、GZ270-150×(8~12)高压供水泵,以及为了使用水采循环污水研制的D(Z)300-80×(3~12)高压污水泵。其中DDZ300-80×10型高压泵和YS水枪出口至俄罗斯。 2008年,为了提高供水系统效率,在山西金星矿首次使用DG150-130×10型小流量(150m3/h)、高转速(3 000r/min)供水泵,高压系统效率由50%提高到70%,流量由250m3/h降低至150m3/h,落煤能力100~200t/h,节电效果显著。由于效果较好,其后在水采设计中普遍推广该泵型。 2.1.2 高压水枪 (1)手动水枪。手动水枪研究历史较早,型号也比较多,如开-2、开-3、开-6、Lg-80、SSa型、吕-4型、L-W型、SQ型等,其中L-W型水枪水能利用效率达65%~75%,是配合杨庄20MPa大射流落煤研制的高压水枪,之后在其基础上进行了改进,发展成为目前使用的SQ型水枪。 (2)液控水枪。在杨庄矿进行20MPa大射流试验期间,研制了YSS型液控水枪。该枪的机体是L-W型手动水枪,配以高压水为介质、转动液缸为执行机构液控水枪。在高压大射流落煤现场试验中,初见成效。 1984—1988年,进行了YSA型油介液控水枪和YS型水介液控水枪的研制工作。YSA油介质液控水枪以L-W型手动水枪为枪体,液控油介质以水枪用水为动力源,其布置紧凑、重量小、搬运方便、维修量小和对水质要求低。其改进型即把水轮机驱动改为普通电机驱动,在大屯煤电公司的下属各矿地面防灭火注浆系统中应用较好。YS型液控水枪的液控介质为高压水,执行机构为液压缸,水中固体含量可达400mg/L。该枪具有系统简单、结构紧凑等优点,并出口至新西兰和俄罗斯。 2011年,煤科总院唐山研究院与通化矿业集团合作,研制成功YJSQ-3型远程监控水枪。人员可离枪150m以外,通过视频操作水枪落煤。这一技术避免了反煤反水、冒顶、窜矸等事故威胁,极大地保障了工人的作业安全,并改善了作业环境。该项目2012年获煤炭科技进步三等奖,2015年获国家安全生产监督管理总局第六届安全生产科技成果二等奖 2.2 煤水提升与运输 2.2.1 煤水提升泵及配套设施 煤水泵是水力提升的重要设备。水采初期,我国是套用了苏联当时尚未过关的结构设计,不能正常运转,1958年在仿苏的开-Ⅰ型煤水泵的基础上,相继研制出开-Ⅱ、开-Ⅴ、开-Ⅶ型不同特性的煤水泵,为我国煤水泵研究奠定了基础。 1970年,把开滦型煤水泵调整为两种泵型号,即M450和M750型,流量分别为450m3/h和750m3/h,扬程150~300m,可串联使用,最高扬程达600m;大屯煤电公司孔庄矿曾2台就地串联和1台遥串使用,扬程达816m。该泵主要用于全水力提升的矿井,排送粒径<50mm。 1975年以后,根据水采矿井分级提升工艺的要求,开始了DM系列多级煤水泵的研制,其排煤粒度为6mm以下,扬程最高达900m,流量300~360m3/h。DM300-60型煤水泵,1984年获煤炭部科学技术进步二等奖。 配合煤水提升系统的变化,先后成功研究了压入式斜坡煤水仓、压入式平底煤水仓、慢速刮板脱水筛捞坑、小型煤水硐室、环行刮板定量给煤装置及螺旋定量给煤装置等。1984年研究的房山矿水采小型硐室,获煤炭科学技术二等奖;三家子矿刮板捞坑、螺旋定量给煤装置,获煤炭科学技术三等奖。 2.2.2 煤水运输 溜槽水力运输是应用于水采工作面与煤水硐室之间的运输方式,根据巷道倾角分明槽运输、溜煤筒运输和煤水运输机运输。明槽运输适用于运
文章来源:《水力采煤与管道运输》 网址: http://www.slcmygdys.cn/qikandaodu/2020/0629/331.html
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