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水力采煤六十年发展回顾与展望(3)
输巷道倾角<25°,溜槽材质主要以钢板为主,曾经使用过微晶陶瓷和超高聚乙烯衬板溜槽;溜煤筒主要在急倾斜煤层溜煤上山(倾角>25°)或溜煤眼使用;SGWS-75型煤水运输机适用于缓倾斜煤层的煤水运输,其最小角度为1°,1991年获唐山市科技进步一等奖。 2.3 原煤分级与脱水 2.3.1 块煤分级与脱水 1956年水采初期,原煤脱水主要靠井下沉淀池,由于煤水量大,加上井下沉淀池小、效率低,造成煤水泛滥,系统问题严重;1958年以后,将沉淀池移到井上,粗粒煤用脱水筛和捞斗机分级脱水;1984年成功研究采区刮板捞坑分级脱水工艺,水采原煤实现溢流分级,分级粒度0.5mm,采用SGW620-40T(改)为脱水运输设备,>0.5mm原煤水分12%~15%,实现了旱运旱提,在以后的设计中基本都采用此种分级脱水方式。 2.3.2 煤泥脱水 (1)煤泥脱水起初主要采用沉淀池,靠自然沉淀脱水。由于沉淀效率低,煤水、煤尘污染环境严重,同时存在清理困难,1959—1963年间结合沉淀池,研制了桥式煤泥清除机清理煤泥,该项目1963年获国家发明二等奖。 (2)建脱水车间(硐室)。1963年在鹤壁四矿建立了首个煤泥脱水车间,研究和使用了我国第一台230m2板框式压滤机,煤泥脱水有了把关设备。为了减少压滤机煤泥量和降低成本,2005年在山西古韩联营煤矿水采矿井设计中,将振动弧形筛+高频煤泥回收筛应用到>0.3mm粗煤泥的脱水回收,粗煤泥水分16%~20%;<0.3 mm细煤泥采用隔膜压滤机回收,滤饼水分23%~25%。由于效果显著,2009年将其工艺应用到通化矿业集团六道江井井下采区设计中,取消了煤水提升系统,实现了水采原煤首次全部井下脱水,旱运旱提,该成果2010年获煤炭科技进步三等奖。其后在通化矿区八宝、大湖、松树、东晋等煤矿推广应用,尤其是井深千米,生产能力300万t/a的八宝矿全部实现井下脱水,经济效果显著。 (3)与选煤厂结合。水采矿井与选煤厂结合是解决煤泥脱水提高经济效益的最佳选择,有条件的水采矿井应首先建选煤厂或将煤水排到中央选煤厂处理,如枣庄局的八一矿、大屯煤电的孔庄矿、南票局的三家子和小凌河矿等。 2.4 煤水净化 水采初期采用沉淀池净化煤水,由于效率低,煤水泛滥,污染环境,后来采用了选煤厂耙式浓缩机处理煤泥水。80年代初期开始筹备斜板(管)浅层沉淀净化试验系统,1983年建立了中间试验设施,并对全国水采煤泥水进行了中间试验。毙×韬涌蟮孛媸状纬晒Σ捎眯惫艹恋砑际醮砻耗嗨匝椋换笏市∥锱ǘ?lt;100mg/L,可以循环使用,并达到了排放标准。该技术适合于煤层赋存较浅的条件,一般不超过500m,在山西水采设计中广泛应用,并推广到选煤厂,该项目获1990年煤炭科技进步三等奖。为了解决矿井深度大、煤水井上下往复成本高的问题, 1991年又将斜管沉淀技术应用到南票三家子矿井下,实现了煤水的井下净化循环使用,为实现后来水采煤泥全部井下脱水,煤泥水井下(或采区)净化复用奠定了基础,该技术已推广至整个通化矿区水采矿井,并在新设计矿井中首先采用,该项成果获2010年煤炭科技进步三等奖。 3 水力采煤发展方向 我国煤炭资源富源辽阔,煤层赋存条件千变万化,任何一种采煤方法都不能包打天下,都有各自的技术优势和适用范围。对水力采煤方法也是一样,也有它的适用范围,可与综采形成优势互补,各自发挥自身的机械化开采优势。在新形势下,水力采煤应向如下赋存条件煤层发展: (1)急倾斜特厚以下煤层。我国急倾斜特厚以下煤层的储量大约占煤炭总储量的15%~20%,全国重点矿区有20多处100多个矿井进行急倾斜煤层开采,特别是在我国的西部矿区50%以上矿井开采的是急倾斜煤层,其年产量占全国煤炭总产量的6%~8%,此类条件机械化开采程度不到10%,影响了我国煤矿整体机械化水平提升。 (2)煤厚、倾角变化大,断层等构造复杂的倾斜、缓倾斜难采煤层。如江苏大屯孔庄矿、通化振东煤业。 (3)综采丢弃的倾角>7°不规则块段和“三下”煤柱开采。如山西襄垣七一煤业、辉坡煤业等,均为综采和水采并存的矿井,提高了回采率,延长了矿井寿命。 (4)无法实现综合机械化开采的中小煤矿。随着国家对中小煤矿整合的加速及其对机械化开采技术需求的提升,加上水力采煤用人少、投资少、机动灵活的优点,非常适合中小煤矿。 (5)采用水力工艺复采过去旱采或水采残留丢失的煤炭,对于提高资源回收率,延长矿井寿命具有很重要的意义。由于水采工作面设备简单,布置灵活,再配以水射流冲运,能从矸石缝中涮出煤炭,并起到水选作用,是一般旱采工艺所不及的。 4 结语 目前水力采煤是采用无支护开采工艺,具有系统装备简单、机械化程度高、生产连续性强、体力劳动轻、操作易于掌握和对地质条件适应能力较强等特点,
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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