摘要：在兗州礦區(qū)熱電廠(chǎng)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(chǎng)粉煤炭倉(cāng)至粉煤灰制漿站的輸送是粉煤友制漿的關(guān)鍵技術(shù)，文章介紹了粉煤灰自動(dòng)輸送技術(shù)，該技術(shù)具有自動(dòng)化程度高，操作人員少，工藝先進(jìn)，安全可靠的特點(diǎn)，在礦井防滅火工作中發(fā)揮了積極作用。
關(guān)鍵詞：粉煤灰；自動(dòng)輸送；制漿
兗州礦業(yè)集團(tuán)有限公司東灘煤礦建有總裝機(jī)容量4.2萬(wàn)kW的自備電廠(chǎng)，年排灰量約10萬(wàn)多t，產(chǎn)生的粉煤灰主要作為生產(chǎn)井下噴漿原料，部分外銷(xiāo)作為生產(chǎn)水泥的混合材料，其余作為廢料外排充填塌陷區(qū)，會(huì)造成一定的環(huán)境污染。為有效利用粉煤灰，減少外排，有效控制環(huán)境污染，對(duì)粉煤灰的物理、化學(xué)及成漿特性進(jìn)行了試驗(yàn)，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(chǎng)附近建設(shè)了一座制漿站，從地面施工鉆孔下套管通至井下，利用地面制漿站、立管把粉煤灰漿輸送至井下，進(jìn)行注漿防火工作。制漿站選用自動(dòng)輸灰、下漿工藝設(shè)備，全面提高了采制漿的自動(dòng)化程度，工藝先進(jìn)，安全可靠，滿(mǎn)足了制漿防滅火工作的需要。
1制漿站自動(dòng)化采制漿工藝
1.1采制漿工藝流程
(1)主要生產(chǎn)工藝流程。電廠(chǎng)粉煤灰倉(cāng)→雙嘴庫(kù)底卸料器→氣力輸送泵→輸送管路→注漿站粉煤灰倉(cāng)→電動(dòng)鎖氣器→沖灰器→攪拌漿池→混合池→注漿孔。
(2)工藝過(guò)程。在電廠(chǎng)粉煤灰倉(cāng)下+5.00m平面的干灰出料口，安裝1臺(tái)雙嘴庫(kù)底卸料器，將干灰送入氣力輸送泵。干灰通過(guò)氣力輸送泵及管路送至注漿站的2座50m3粉煤灰倉(cāng)儲(chǔ)存。注漿站粉煤灰倉(cāng)下口安裝電動(dòng)鎖氣器，電動(dòng)鎖氣器把粉煤灰定量送入沖灰器經(jīng)壓力水的沖擊作用后成漿，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(dòng)式攪拌機(jī)，灰漿經(jīng)充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)混合池流入注漿孔。采制漿工藝流程如圖1所示。
1.2采制漿工藝主要設(shè)備
(1)雙嘴庫(kù)底卸料器。安裝于電廠(chǎng)粉煤灰倉(cāng)下口，通過(guò)氣力輸送，將粉煤灰輸送入氣力輸送泵。可以通過(guò)氣動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
(2)氣力輸送泵。為自動(dòng)輸送粉煤灰，在電廠(chǎng)灰倉(cāng)下口安裝1臺(tái)L×1400-00型氣力輸送泵。主要技術(shù)參數(shù)：?2000mm，Q=30m3/h，耗氣量=10～20m3/h。氣力輸送泵采用間歇式輸送方式，倉(cāng)泵每進(jìn)出一次物料為一個(gè)工作循環(huán)。倉(cāng)泵投入運(yùn)行后，進(jìn)料閥打開(kāi)，物料介入倉(cāng)泵，當(dāng)料位計(jì)發(fā)出倉(cāng)滿(mǎn)信號(hào)后，進(jìn)料閥自動(dòng)關(guān)閉。同時(shí)，倉(cāng)泵進(jìn)氣閥打開(kāi)，壓縮空氣分成加壓、流化、噴射三路進(jìn)入倉(cāng)泵，將物料吹送出去。當(dāng)物料吹送完畢，管路內(nèi)壓力下降，壓力變送器發(fā)出低壓信號(hào)，控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)氣閥，從而進(jìn)入第二個(gè)工作循環(huán)。倉(cāng)泵通過(guò)不斷的工作，完成物料的輸送。氣力輸送泵的電氣控制系統(tǒng)以PLC可編程控制器作為核心部件，對(duì)倉(cāng)泵輸送中的各種參數(shù)進(jìn)行控制，通過(guò)氣動(dòng)元件控制各種機(jī)械元件動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)泵的自動(dòng)控制。
(3)注漿站粉煤灰倉(cāng)。為儲(chǔ)存粉煤灰并起到緩沖作用，在注漿站設(shè)置2座50m3粉煤灰鋼倉(cāng)，倉(cāng)頂配套安裝DMC-48型脈沖除塵器，以降低粉塵危害。灰倉(cāng)下部各安設(shè)12塊氣化板，能有效防止粉煤灰在灰倉(cāng)內(nèi)的板結(jié)。
(4)電動(dòng)鎖氣器。安設(shè)于注漿站粉煤灰倉(cāng)下口，用于制漿定量給料作用。它通過(guò)變頻調(diào)速電機(jī)提供動(dòng)力，逋過(guò)帶格式葉輪的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)定量給料目的。電動(dòng)鎖氣器采用JDIA型電磁調(diào)速控制器控制，主回路采用可控硅半波整流電路，實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級(jí)調(diào)速，可通討手動(dòng)控制面板，調(diào)整主電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)定量給料的作用。
(5)沖灰器。安設(shè)于電動(dòng)鎖氣器下口，進(jìn)行灰水混合，進(jìn)入注漿站攪拌池。沖灰器采用水封防塵技術(shù)，杜絕了灰、水混合過(guò)程中的揚(yáng)塵。沖灰器進(jìn)水管水壓應(yīng)達(dá)到0.5MPa，才能滿(mǎn)足需要。
(6)攪拌機(jī)。安設(shè)于注漿站攪拌池上方，用于對(duì)灰水混合物進(jìn)行攪拌，防止灰漿沉淀。該攪拌機(jī)可于注漿站攪拌池上方自動(dòng)行走，并根據(jù)需要進(jìn)行順時(shí)針、逆時(shí)針?lè)较驍嚢璧霓D(zhuǎn)換。每臺(tái)攪拌機(jī)功率為7.5kW，行走速度為2.13m/min。每個(gè)漿池裝備1臺(tái)，共設(shè)置2臺(tái)。
(7)液壓控制閥。在注漿站攪拌池出口安設(shè)了Z773X-1.0電動(dòng)液壓閘閥，下漿采取液動(dòng)閘閥控制，實(shí)現(xiàn)“近控”，操作方便，提高了系統(tǒng)操作安全性。
2制漿站自動(dòng)化制漿技術(shù)的使用
2005年12月。東灘礦在電廠(chǎng)附近建立了一座地面制漿站，安裝了自動(dòng)化輸灰、制漿設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了粉煤灰采、制漿的自動(dòng)化、一體化管理。制漿站采、制漿設(shè)備投入使用以來(lái)，運(yùn)行正常，采制漿能力為：26~30m3/h，有力促進(jìn)了礦井的防滅火工作，完全滿(mǎn)足礦井防滅火注漿工作需要，有效減少了粉煤灰的外排數(shù)量，保護(hù)了環(huán)境，節(jié)約了土地資源。
3結(jié)論
(1)輸送粉煤灰系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、無(wú)污染，有效保護(hù)了工作環(huán)境。該系統(tǒng)采用全封閉濃相氣力輸送，系統(tǒng)以PLC可編程控制器作為電氣控制系統(tǒng)的核心部件，能方便地對(duì)倉(cāng)泵輸送中的各種參數(shù)進(jìn)行控制，并通過(guò)氣動(dòng)元件控制各種機(jī)械元件動(dòng)作，完成自動(dòng)輸送。該系統(tǒng)氣灰輸送比(混合比)高，耗氣量小；自動(dòng)化程度高，操作靈活；在密封管路中輸送，不受潮，無(wú)污染，不受氣候條件限制；輸送距離大(>500m)；該系統(tǒng)在煤礦粉煤灰注漿系統(tǒng)中的應(yīng)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)灰水添加系統(tǒng)中灰量定量控制。粉煤灰鋼倉(cāng)下口安裝電動(dòng)鎖氣器，可實(shí)現(xiàn)定量給料的作用。電動(dòng)鎖氣器采用JDIA型電磁調(diào)速控制器控制，主回路采用可控硅半波整流電路，實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級(jí)調(diào)速，可通過(guò)手動(dòng)控制面板，調(diào)整主電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)定量給料的目的。
(3)沖灰器采用水封防塵技術(shù)，杜絕了灰、水混合過(guò)程中的揚(yáng)塵，凈化了工作環(huán)境。
(4)下漿采取液動(dòng)閘閥控制，操作方便。采用Z773X-1.0電動(dòng)液壓閘閥實(shí)現(xiàn)“近控”，提高了系統(tǒng)操作的安全性。
(5)粉煤灰注漿系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)合理，自動(dòng)化程度高，操作人員少，工藝先進(jìn)，安全可靠。
