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概述分体式浆液阀在井下水处理系统中的应用

煤矿在生产煤炭的同时还面临着矿井水的排放问题,矿井水中含有煤粉、泥岩及油脂类,排至地面势必严重影响到自然环境。

1 问题的提出与革新方案的制定

把矿井水从井下通过水泵排放上来,再通过水处理站进行处理后再次排放要浪费大量的电能,同时还造成大量设备的浪费。为此,在井下建立水处理系统就会避免以上的问题,同时在水质达标的情况下可利用该水进行井下除尘等应用,节约了由地面向井下供给生产所需的水资源。

在井下水处理系统中就反应池及斜管沉淀池的排污浆液阀选用提出异议,反应池排污口及斜管沉淀池排污口的每个排污口都与同一污泥沟连通,污泥的排放主要是利用污泥上方的水压排出,一个排污口长时间开放这势必造成其他排污口在排放污泥时水压过低,以至于污泥的排放不彻底甚至排放不出来,影响了整个系统的处理效果。经过讨论研究及现场实践论证,制定出4种方案:

方案一:手动式浆液阀

手动式浆液阀型号为Z73X-6型,也是设计院原设计,调节阀的闸板是靠丝杆连接,丝杆通过阀门手柄的转动带动闸板的开启及关闭,排污时一律是靠人力转动阀门手柄,每转动1圈阀门手柄,丝杆位移1个螺距T,整个闸板大约有20个螺距T,所以每开关1次阀门要转约40圈,这样既费时又费力。一个排污口长时间开放必造成其他排污口在排放污泥时水压过低,以至于污泥的排放不彻底,甚至排放不出来,影响了整个系统的处理效果。

方案二:电动式浆液阀

电动式浆液阀阀门的闸板是靠丝杆连接,丝杆通过减速机构经电动机转动带动闸板的开启及关闭,采用这类方式的浆液阀安装时接线繁琐,同时在井下使用电动机必须采用防爆电动机,要求较高,阀门的开启关闭速度较慢,日常维护量较大。

方案三:分体式气动浆液阀

分体式气动浆液阀其工作原理为闸板直接连接在汽缸上,把汽缸固定牢靠,汽缸活塞的移动直接带动闸板的移动,直接起到浆液阀的开启及关闭的作用,动作较原来提高了许多,使排放污泥时间大大的缩短,整个系统的排污达到了排放彻底,提高了整个水处理系统的能力,但要求必须有较高的风压,风动冲击大,活塞易损坏。

方案四:分体式液动浆液阀

分体式液动浆液阀型号为LTZ773X型,其工作原理为闸板直接连接在液压油缸上,把油缸固定牢靠,油缸活塞的移动直接带动闸板的移动,也直接起到浆液阀的开启及关闭的作用,动作较原来提高了许多,同时在运行当中比较平稳,使排放污泥时间大大的缩短,整个系统的排污达到了排放彻底,提高了整个水处理系统的能力,见图1。

图1 分体式液动浆液阀原理系统图

通过技术性能比较及现场使用要求,选用方案四。

2 安装使用和工作原理

2.1 安装使用

首先在污泥沟上方制作固定液压油缸支架,把油缸固定在支架上,浆液阀与反应池及斜管沉淀池排污口连接,浆液阀的闸板通过一7m长的钢杆与油缸的活塞连接好,然后安装2台液压站,通过高压油管分别与各个油缸连接,调试完毕后即可进行工作。

2.2 工作原理

油缸在正常使用时,主要是通过液压站上的换向阀来控制,换向阀一律采用三位四通阀,阀体处于中间位置时各个油路都是处于封闭状态,油缸活塞不动作,一旦阀体移出中间位置,液压站油泵产生的高压油通过三位四通阀经过高压油管输送到各个油缸,活塞即可动作,从而通过中间连杆带动浆液阀的闸板动作,达到了浆液阀的开启与关闭的效果。

3 结束语

在经过改进革新后的方案四(分体式液动浆液阀),被确定为设计定型并投入使用后,井下水处理系统达到了良好的效果,在井下正常涌水量的情况下,只需1人在5min内就可轻松完成2个池子的排污任务,使水质在终端达到环保的排水要求。通过对井下水处理系统中反应池及斜管沉淀池排污口液动浆液阀技术方案的实施,促进了科学技术在矿井中的应用。