乳化液泵实施方案.doc

街洞矿业有限公司 地面乳化泵站集中供液系统 设 计 方 案 生产技术部 2007年3月 街洞矿业有限公司 地面乳化泵站集中供液系统设计方案 一、概述 街洞矿业有限公司采用单体液压支柱支护的工作面，现在是设置分散型专用乳化泵供液，一个工作面两泵一箱、或一个工作面一泵一箱的供液形式。这种配置形式存在如下问题： 1、泵站设置在靠近工作面的地方，使用环境差，对设备有严格的防爆、防尘、防潮等性能要求,设备故障率高，且维护管理困难。 2、设备分布在井下各处，增加了管理难度，部分煤矿没有设专门的值守人员，设备长时间连续运行，浪费电能，且在运行中出现问题不能及时发现处理，导致故障扩大，甚至使设备报废，严重影响采区工作面的安全生产。 3、不能保证乳化液的质量。大部分煤矿直接采用井下污水向乳化泵供水，或不能准确地按比例加入乳化剂，造成乳化泵及支柱内腔锈蚀，缩短其使用寿命。 建立地面乳化泵站集中供液系统，可以有效解决以上问题，而且利用地面乳化泵站安装地点与井下支柱供液地点之高差形成的压力差，可以大大降低泵站的输出压力，节约电能，大大减少乳化液泵和管路的维修量。同时减少了井下的油泥积水,文明生产大为改观。 二、方案设计 地面乳化泵站集中供液系统由四单元组成(见附图)： 1、乳化泵站单元：乳化泵、 乳化箱 2、电气控制单元：变频器、恒压自动控制系统 3、自动配液单元：电磁阀、液位传感器，乳化液浓度检测仪。 4、自动控制单元：PLC、触摸屏、控制软件。 5、输液管路。 乳化泵站设在地面压风机房邻近处。乳化泵选用两台RB系列柱塞泵，一台工作一台备用。为了便于管路控制，在管网的分叉处设置控制闸阀，为了解决各用液地点对压力不同的要求，在管网分支管路上可设置单向减压阀。乳化泵的电控采用目前先进的变频调速技术，配合系统中设置的高灵敏度压力传感器，实现乳化泵的闭环控制。从而泵站以设定的恒定压力向井下各采面供液。为控制乳化箱中的乳化液量和浓度，利用系统中设置的高灵敏度液位传感器、电磁阀配合自动按比例加乳化油及加水装置，实现对乳化液量及浓度的自动控制。供液管网主管采用无缝钢管将乳化液输送到水平运输大巷,再采用小管径无缝钢管作支管将乳化液输送到各采面上下安全出口，然后用高压胶管将乳化液输送到采煤工作面。 三、设计计算 （一）、乳化泵、管路管径及自动控制设备的选择 街洞煤业公司有三对矿井，为了保证供液的可靠性，需建立了三套地面乳化泵站（采用RB-200/80的乳化泵及管内径为19㎜的管路）向井下采煤工作面液压支柱供液。 1、乳化液泵：选用RB-200/80的乳化泵。该型号乳化泵是定型产品，性能稳定可靠，南方矿井普遍使用，便于维护保养与配件更换。 2、供液管路：下井斜井主管路选用内径为1.5英寸，平巷管路选用内径为1.2英寸，采区管路选用内径为1英寸，采煤工作面用现有的塑胶管。 3、自动控制设备：由广州川齐自动化系统集成有限公司提供成套设备。 (二)、管路过流能力校核 为了保证井下各工作面有足够的乳化液进行升柱作业，避免乳化液供应不足工作面升柱时间过长而影响生产、安全，必须对管路的过流能力进行校核。验算步骤按以下进行: 1)计算管路中单位时间过流能力 Q=60πr2V(l/min) 2)计算单位时间内的升柱根数 n=Q/πr2h =80/(3.14×0.52×6) =16.98(根/min)  式中: r-支柱缸体半径r=0.5dm h-支柱活柱行程h=6 dm(取各种型号支柱的平均活柱行程) 3)计算每小时升柱根数 N=60n =60×16.98 =1019.10(根) 4)验算每小班升柱时间  t=Σn/N(h)3h 工作面长度按80米计算,一排基本支柱为:80÷0.7=114.28根,每小斑最大支护量为一排基本支柱二排密柱,合计每个工作面小斑支护支柱最大量为114.28×3=342.85；超前支护、补充倒柱总量估算20根，总计小斑支护量为362.85根。五个工作面每小斑最大支护量362.85×5=1814.28根。 t=Σn/N(h) =1814.28/1019.10 =1.78(h) 3h,满足要求 四、标准配置及价格预算 乳化泵站集中供液控制系统标准配置： 序号 名 称 型号规格 主要参数 数量 单价 总价 生产厂家 一 乳化液泵站 1 乳 化 泵 RB-200/80 P=20 MpaQ=80 l/min； 3台 租 赁 2 乳 化 箱 X640型 V640L 3台 租 赁 3 小 计 二 自动控制系统 1 变频调速单元 CIMR-