煤礦地麵粉煤灰製漿站自動輸灰技術分析

摘要：在兗州礦區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製漿站的輸送是粉煤友製漿的關鍵技術，文章介紹了粉煤灰自動輸送技術，該技術具有自動化程度高，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揮了積極作用。

關鍵詞：粉煤灰；自動輸送；製漿

兗州礦業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，產生的粉煤灰主要作為生產井下噴漿原料，部分外銷作為生產水泥的混合材料，其餘作為廢料外排充填塌陷區，會造成一定的環境汙染。為有效利用粉煤灰，減少外排，有效控製環境汙染，對粉煤灰的物理、化學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了一座製漿站，從地麵施工鑽孔下套管通至井下，利用地麵製漿站、立管把粉煤灰漿輸送至井下，進行注漿防火工作。製漿站選用自動輸灰、下漿工藝設備，全麵提高了采製漿的自動化程度，工藝先進，安全可靠，滿足了製漿防滅火工作的需要。

1 製漿站自動化采製漿工藝

1.1 采製漿工藝流程

(1)主要生產工藝流程。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→衝灰器→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平麵的幹灰出料口，安裝1台雙嘴庫底卸料器，將幹灰送入氣力輸送泵。幹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衝灰器經壓力水的衝擊作用後成漿，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，灰漿經充分攪拌後經混合池流入注漿孔。采製漿工藝流程如圖1所示。



1.2 采製漿工藝主要設備

(1)雙嘴庫底卸料器。安裝於電廠粉煤灰倉下口，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自動控製。

(2)氣力輸送泵。為自動輸送粉煤灰，在電廠灰倉下口安裝1台L×1400-00型氣力輸送泵。主要技術參數：?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。倉泵投入運行後，進料閥打開，物料介入倉泵，當料位計發出倉滿信號後，進料閥自動關閉。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。當物料吹送完畢，管路內壓力下降，壓力變送器發出低壓信號，控製係統自動關閉進氣閥，從而進入第二個工作循環。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製係統以PLC可編程控製器作為核心部件，對倉泵輸送中的各種參數進行控製，通過氣動元件控製各種機械元件動作，從而實現對倉泵的自動控製。

(3)注漿站粉煤灰倉。為儲存粉煤灰並起到緩衝作用，在注漿站設置2座50 m³粉煤灰鋼倉，倉頂配套安裝DMC-48型脈衝除塵器，以降低粉塵危害。灰倉下部各安設12塊氣化板，能有效防止粉煤灰在灰倉內的板結。

(4)電動鎖氣器。安設於注漿站粉煤灰倉下口，用於製漿定量給料作用。它通過變頻調速電機提供動力，逋過帶格式葉輪的旋轉，實現定量給料目的。電動鎖氣器采用JDIA型電磁調速控製器控製，主回路采用可控矽半波整流電路，實現恒轉矩無級調速，可通討手動控製麵板，調整主電機轉速，從而實現定量給料的作用。

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

(6)攪拌機。安設於注漿站攪拌池上方，用於對灰水混合物進行攪拌，防止灰漿沉澱。該攪拌機可於注漿站攪拌池上方自動行走，並根據需要進行順時針、逆時針方向攪拌的轉換。每台攪拌機功率為7.5 kW，行走速度為2.13 m/min。每個漿池裝備1台，共設置2台。

(7)液壓控製閥。在注漿站攪拌池出口安設了Z773X-1.0電動液壓閘閥，下漿采取液動閘閥控製，實現“近控”，操作方便，提高了係統操作安全性。

2 製漿站自動化製漿技術的使用

2005年12月。東灘礦在電廠附近建立了一座地麵製漿站，安裝了自動化輸灰、製漿設備，實現了粉煤灰采、製漿的自動化、一體化管理。製漿站采、製漿設備投入使用以來，運行正常，采製漿能力為：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量，保護了環境，節約了土地資源。

3 結論

(1)輸送粉煤灰係統自動化程度高、無汙染，有效保護了工作環境。該係統采用全封閉濃相氣力輸送，係統以PLC可編程控製器作為電氣控製係統的核心部件，能方便地對倉泵輸送中的各種參數進行控製，並通過氣動元件控製各種機械元件動作，完成自動輸送。該係統氣灰輸送比(混合比)高，耗氣量小；自動化程度高，操作靈活；在密封管路中輸送，不受潮，無汙染，不受氣候條件限製；輸送距離大(>500 m)；該係統在煤礦粉煤灰注漿係統中的應用，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)灰水添加係統中灰量定量控製。粉煤灰鋼倉下口安裝電動鎖氣器，可實現定量給料的作用。電動鎖氣器采用JDIA型電磁調速控製器控製，主回路采用可控矽半波整流電路，實現恒轉矩無級調速，可通過手動控製麵板，調整主電機轉速，從而實現定量給料的目的。

(3)衝灰器采用水封防塵技術，杜絕了灰、水混合過程中的揚塵，淨化了工作環境。

(4)下漿采取液動閘閥控製，操作方便。采用Z773X-1.0電動液壓閘閥實現“近控”，提高了係統操作的安全性。

(5)粉煤灰注漿係統整體設計合理，自動化程度高，操作人員少，工藝先進，安全可靠。