煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)安全高效控制分析

李鑫，王琛，高永強(qiáng)

（山東能源棗礦集團(tuán)蔣莊煤礦，山東 棗莊 277519）

煤礦施工中，需要合理對(duì)管道泵送系統(tǒng)進(jìn)行合理的利用，從而實(shí)現(xiàn)管道泵送的安全性進(jìn)行控制，因此，需要采取適宜的安全高效控制措施，實(shí)現(xiàn)煤礦膏體充填的管道泵送系統(tǒng)的服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)煤礦的安全系數(shù)實(shí)現(xiàn)合理提升，降低隱患問題給煤礦帶來的不利影響，促使煤礦膏體充填工作的合理進(jìn)行?；诖耍恼陆Y(jié)合煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)進(jìn)行研究，之后，再對(duì)泵送系統(tǒng)進(jìn)行合理分析，并選擇安全高效控制的基本需求，進(jìn)而更好地推動(dòng)煤礦開采的基本需求，實(shí)現(xiàn)煤礦開采企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

1 工程概況

文章結(jié)合蔣莊煤礦膏體充填的基本情況，對(duì)膏體充填管道泵送系統(tǒng)的合理控制，并促使系統(tǒng)安全高效的控制水平實(shí)現(xiàn)合理的提升。

本工程截至2021 年12 月底，礦井可采儲(chǔ)量2073.2 萬t，礦井有效可采儲(chǔ)量1552.6 萬t，其中，3上煤238 萬t，3 下煤833.5 萬t，16 煤481.1 萬t。有效可采儲(chǔ)量中，其中無壓覆有效可采儲(chǔ)量866.1 萬t，有明確搬遷計(jì)劃村莊壓覆有效可采儲(chǔ)量626.5 萬t。礦井煤炭資源儲(chǔ)量日趨枯竭，為緩解生產(chǎn)接續(xù)緊張局面、延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，采取有效手段解放建下壓煤，補(bǔ)充礦井產(chǎn)量勢(shì)在必行。蔣本煤礦不具備搬遷價(jià)值的壓覆資源有效可采儲(chǔ)量390 萬t，具體如下：（1）南七采區(qū)壓覆有效可采儲(chǔ)量37 萬t。（2）工廣壓覆有效可采儲(chǔ)量203 萬t。（3）北十采區(qū)覆有效可采儲(chǔ)量70 萬t。（4）南十一采區(qū)北翼壓覆有效可采儲(chǔ)量80 萬t。充填站輸送到工作面的充填管路長(zhǎng)度約3.6km，輸送難度較小。對(duì)充填體強(qiáng)度的要求，切眼處充填體強(qiáng)度要求為 5MPa，巷道處和工作面統(tǒng)一考慮為3MPa，安全系數(shù)為 1.7。單軸抗壓強(qiáng)度：實(shí)驗(yàn)室標(biāo)、準(zhǔn)條件下，添加速凝劑后的膏體試塊早期強(qiáng)度不小于0.10MPa，28d 單軸抗壓強(qiáng)度不小于3MPa，切眼處充填體強(qiáng)度不小于5MPa。

針對(duì)本工程的基本情況，對(duì)煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)進(jìn)行合理研究，確保實(shí)際工作中，能夠做好管道泵送系統(tǒng)的合理控制，從而更好地推動(dòng)煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)的服務(wù)能力，另外，還要注意對(duì)煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)安全高效控制進(jìn)行分析，促使實(shí)際的工作中，能夠更好地提升煤礦開采的安全系數(shù)。實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。如表1 所示，為本工程篩分煤（巖）樣最大粒度和最小重量要求。

表1 本工程篩分煤（巖）樣最大粒度和最小重量要求

為了滿足煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，需要對(duì)煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)的安全高效控制進(jìn)行研究，確保實(shí)際工作中，能夠進(jìn)一步提升煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)的服務(wù)能力，滿足煤礦工作的相應(yīng)需求，進(jìn)一步推動(dòng)煤礦企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

2 煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)的相關(guān)研究

為了滿足實(shí)際工作的需求，要對(duì)煤礦膏體充填的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究，促使，實(shí)際煤礦開采中，膏體充填技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)合理的運(yùn)用，進(jìn)而更好地滿足煤礦開采工作的順利進(jìn)行。

2.1 煤礦膏體充填技術(shù)的相關(guān)研究

結(jié)合實(shí)際情況，做好煤礦膏體充填技術(shù)的合理運(yùn)用，促使其在實(shí)際工作中，能夠進(jìn)一步發(fā)揮煤礦膏體充填技術(shù)的合理運(yùn)用，詳細(xì)內(nèi)容分析如下。

（1）充填前的準(zhǔn)備工作。①集控大屏調(diào)整到充填畫面。②檢查水箱、蓄水池水位是否充足，檢查膠結(jié)料、粉煤灰、矸石料位儲(chǔ)備是否充足。③檢查充填車間設(shè)備試車情況，給料機(jī)、漏斗開合是否正常。④井下壓力表補(bǔ)壓。⑤井下遠(yuǎn)控閥開關(guān)調(diào)試。⑥檢查井上下人員是否到位報(bào)崗/調(diào)崗，通訊監(jiān)控是否正常。⑦相關(guān)配合部門進(jìn)行通知：供電、供水、供風(fēng)、信息中心、采煤綜合、調(diào)度室。

（2）前期打水。①通知地面、井下現(xiàn)場(chǎng)人員打水，地面人員各類工具、檢修人員到位。②確認(rèn)充填泵擺缸在中間位置，關(guān)閉1#保障閥，打開2#保障閥，打開充填泵頭排氣閥，打開料漿斗上方供水閥門并開啟給水泵，把立管水灌滿（標(biāo)準(zhǔn)是立管排氣孔不再排放氣體，開始平穩(wěn)出水，關(guān)閉排氣閥，停止立管灌水）。③立管灌水的同時(shí)進(jìn)行虹吸管灌水，首先檢查供風(fēng)管路閥門關(guān)閉，充填泵布料閥上方虹吸管路蝶閥關(guān)閉，開啟虹吸管路蝶閥上方φ50 截止閥及蓄水池上方φ25 排氣閥，把虹吸管路灌滿（標(biāo)準(zhǔn)是蓄水池φ25 排氣閥不再排放氣體，開始平穩(wěn)出水，關(guān)閉排氣閥，停止虹吸管路灌水）。④立管水及虹吸管路水都灌滿后，打開充填泵前布料閥，打開虹吸管路大蝶閥，打開1#保障閥，開始虹吸進(jìn)行充填管路灌水，待4#沉淀池滿管出水后，關(guān)閉2#保障閥。⑤關(guān)閉地面虹吸管路大蝶閥，關(guān)閉充填泵前布料閥。⑥通知集控室可以打灰漿。

（3）打灰漿。①接到通知，可以打灰漿。通知車間現(xiàn)場(chǎng)人員及井下人員開始打灰漿。②通知現(xiàn)場(chǎng)人員啟動(dòng)攪拌機(jī)，得到允許后，啟動(dòng)攪拌機(jī)。③通知現(xiàn)場(chǎng)人員啟動(dòng)充填泵，得到允許后，點(diǎn)啟動(dòng)許可、液壓?jiǎn)?dòng)、混合器啟動(dòng)，啟動(dòng)充填泵。④觀察各稱量斗中物料情況，在配方界面輸入灰漿批次，點(diǎn)擊回車，點(diǎn)擊灰漿下方下載。⑤在配比界面點(diǎn)擊手動(dòng)，切換到自動(dòng)后（來回點(diǎn)擊2 ～3 次），點(diǎn)擊啟動(dòng)。開始配比灰漿。⑥點(diǎn)擊禁止攪拌卸料，出現(xiàn)√。待灰漿配比完成，通知現(xiàn)場(chǎng)人員開啟充填泵，打開2#保障閥1/3，開啟泵送，當(dāng)料漿斗內(nèi)水完全打空后，一人點(diǎn)去禁止攪拌卸料√，一人同時(shí)點(diǎn)擊沖程清零。根據(jù)料漿配比速度調(diào)節(jié)泵送和2#保障閥開度（泵速80%可全開），觀察各物料配比數(shù)值，下料情況（如不下料或下料慢，點(diǎn)擊震動(dòng)機(jī)或空氣炮，空氣炮開啟一次后關(guān)閉，待空氣炮補(bǔ)充壓力后才能再次開啟），設(shè)備運(yùn)行情況。觀察沖程到450 左右，通知井下開始觀察灰漿到面，記下切入時(shí)間和沖程。

（4）打矸石漿。①灰漿打完后（80m3），待系統(tǒng)停止，降低泵送，點(diǎn)擊自動(dòng)，切換到手動(dòng)。通知現(xiàn)場(chǎng)人員：灰漿打完，開始打矸石漿，檢查皮帶有無異物或矸石，觀察矸石待料斗內(nèi)是否有矸石，如有矸石需要手動(dòng)配比這一批次矸石漿，如沒有可直接自動(dòng)配比。②自動(dòng)配比。在配方界面輸出矸石漿批次→點(diǎn)擊回車→選擇矸石倉→點(diǎn)擊矸石漿下載→切換到配料界面→點(diǎn)擊手動(dòng)切換到自動(dòng)→點(diǎn)擊啟動(dòng)。手動(dòng)配比矸石漿：記下待料斗的矸石重量，點(diǎn)開配方界面，記下配方批次能力下的批次實(shí)際用量，用批次用量－待料斗內(nèi)剩余矸石重量，得出數(shù)值a，點(diǎn)擊矸石平板給料機(jī)，稱a(kg)矸石，開啟皮帶帶入矸石待料斗；開啟粉煤灰和水泥的螺旋給料機(jī)，一次稱出批次用量，打開直通閥，開啟臥式泵，稱出水的批次用量。待所有物料按批次用量稱重后，依次點(diǎn)開粉煤灰稱量斗、水泥稱量斗、矸石待料斗，水稱量斗閥門、立式泵，把料放入攪拌機(jī)，放完料后及時(shí)關(guān)閉立式泵、稱量斗和待料斗的閥門，待攪拌30 ～40s 后，可以放入料漿斗。（取樣化驗(yàn)做脫模試驗(yàn)，測(cè)漿體溫度）。③觀察各物料配比數(shù)值，下料情況，設(shè)備運(yùn)行情況。根據(jù)料漿配比速度調(diào)節(jié)泵送和2#保障閥開度。待矸石漿完全注滿管之前，完全打開2#保障閥。④根據(jù)井下報(bào)方量（要考慮管路留存的方數(shù)約100m3），調(diào)整矸石漿批次。

（5）后期工作。在后期工作中，需要做好后期灰漿推矸石漿、后期水推灰漿、后期水沖管、風(fēng)吹管等工作，從而提升后期工作的效果，進(jìn)而進(jìn)一步推動(dòng)后期工作的合理性，使得后續(xù)工作能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定進(jìn)行，進(jìn)而進(jìn)一步推動(dòng)煤礦工作的合理開展，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的煤礦工作的順利開展。通過合理的后期工作，能夠進(jìn)一步提升充填工作的合理性，實(shí)現(xiàn)后續(xù)的工作的順利進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)煤礦工作的合理進(jìn)行。實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的相關(guān)工作穩(wěn)定開展，促使煤礦企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

2.2 煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)的相關(guān)研究

結(jié)合實(shí)際情況，做好數(shù)值的合理控制，進(jìn)而更好地推動(dòng)煤礦膏體充填工作的順利進(jìn)行，另外，還需要注意對(duì)煤礦膏體充填泵送系統(tǒng)進(jìn)行合理的運(yùn)用，需要發(fā)揮煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)進(jìn)行合理的分析，促使實(shí)際工作中，能夠發(fā)揮系統(tǒng)的服務(wù)能力。

為了滿足煤礦膏體充填的基本需求，需要對(duì)泵送系統(tǒng)進(jìn)行合理的研究，確保實(shí)際工作中，能夠提升泵送系統(tǒng)的服務(wù)能力實(shí)現(xiàn)合理的提升。為了滿足煤礦膏體充填管道泵送的基本需求，需要發(fā)揮煤礦膏體充填泵送的效果，需要發(fā)揮系統(tǒng)的服務(wù)能力。

泵送系統(tǒng)主要的目的是實(shí)現(xiàn)的對(duì)的膏體充填管道的泵送系統(tǒng)的服務(wù)能力，所以，實(shí)際工作中，需要對(duì)泵送系統(tǒng)進(jìn)行合理的控制，實(shí)際工作中，需要注意對(duì)泵送系統(tǒng)進(jìn)行合理研究，促使實(shí)際工作中，做好泵送系統(tǒng)的穩(wěn)定性。工作過程中，需要注意對(duì)煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)進(jìn)行合理分析，實(shí)際工作中，需要發(fā)揮系統(tǒng)的功能和作用。輸送缸容積0.25m3，沖程和體積的關(guān)系：1 沖程0.25m3；輸送缸長(zhǎng)度2500mm，缸徑360mm；液壓缸徑280mm；泵出口直徑250mm。充填泵易損件：泵頭S 擺管密封，擺臂及擺臂處小油管、二次螺旋限位開關(guān)、油缸密封、料缸密封，液壓站電機(jī)處傳動(dòng)齒輪，各處螺旋等。

通過煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)的合理運(yùn)用，能夠更好地提升泵送系統(tǒng)的服務(wù)能力，促使實(shí)際工作中，能夠進(jìn)一步提升泵送系統(tǒng)的功能和服務(wù)作用，從而全面推動(dòng)泵送系統(tǒng)的服務(wù)能力。

3 煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)安全高效控制

結(jié)合煤礦膏體的基本情況，需要對(duì)煤礦膏體管道泵送系統(tǒng)的安全高效進(jìn)行合理的控制，從而進(jìn)一步推動(dòng)煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)的服務(wù)能力。結(jié)合上述問題分析，發(fā)現(xiàn)在煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)工作中，是滿足膏體泵送需求的基本工作要求，為了滿足相關(guān)工作的順利進(jìn)行，需要對(duì)泵送系統(tǒng)進(jìn)行安全高效的控制，促使泵送系統(tǒng)能夠更好地為煤礦提供服務(wù)。實(shí)現(xiàn)煤礦開采工作的順利進(jìn)行。

3.1 管道堵塞的合理控制

為了滿足煤礦膏體管道泵送系統(tǒng)的安全高效控制，需要注意對(duì)泵送系統(tǒng)堵塞的問題進(jìn)行研究，避免堵塞問題給管道帶來不良影響。堵塞問題，是影響管道安全的重要因素，所以，在實(shí)際的工作中，需要做好管道堵塞問題的合理控制。具體控制中，需要注意對(duì)管道進(jìn)行定期檢查，避免出現(xiàn)堵塞的問題，還要注意對(duì)膏體進(jìn)行控制，注意配料的合理控制，避免因?yàn)楦囿w的原因，導(dǎo)致堵塞的問題。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)的安全高效管理

為了滿足煤礦膏體管道泵送系統(tǒng)的安全高效管理工作，需要做好現(xiàn)場(chǎng)管理工作，首先，注意現(xiàn)場(chǎng)的安全檢查，通過安全檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)是否存在安全隱患，如果存在隱患，需要及時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)隱患的合理控制，避免安全問題的出現(xiàn)。另外，還要在施工現(xiàn)場(chǎng)注意相關(guān)安全規(guī)范，確保相關(guān)操作都能按照規(guī)范進(jìn)行。

3.3 安全高效管理制度的落實(shí)

為了保證安全高效的管理，需要落實(shí)相應(yīng)的制度，責(zé)任制度就是一種有效的制度，切實(shí)有效將相關(guān)安全運(yùn)行的責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，促使系統(tǒng)在工作期間，工作人員能夠定期巡視，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。另外，還要通過激勵(lì)機(jī)制，提高工作人員對(duì)安全的積極性，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定工作能力。

4 結(jié)語

本文結(jié)合某煤礦膏體充填的基本情況，對(duì)煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)進(jìn)行研究，先對(duì)煤礦膏體充填技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，之后，再對(duì)煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)的安全高效控制進(jìn)行研究，確保采取合理的控制措施，實(shí)現(xiàn)煤礦膏體充填管道泵送系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，推動(dòng)煤礦相關(guān)工作的順利進(jìn)行。