綜采工作面特高壓遠程安全供液保障系統

zhanqin_admin建材管閥2017-09-24閱讀(3092)

一、綜采工作面特高壓遠程安全供液保障系統的意義

 綜采工作面特高壓遠程安全供液保障系統是目前國內新型實用、運行安全可靠的一項綜采煤炭技術,它對中國煤礦工作面井下綜采設備布局進行了創新性變革,提高了安全性能和勞動生產率。綜采工作面遠程電液保障系統的應用,增強了對煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出和強沖擊地壓等復雜地質條件的適應能力,提高了綜采工作面的生產穩定性,有效降低了安全事故發生的幾率,有利于礦井安全生產。實現整個工作面的供電、供液、控制和信息化的優化運行,系統穩定可靠,對推動高產、高效礦井建設具有重要的意義。

1. 特高壓遠程安全供液保障系統的優點:

1.1特高壓遠程安全供液保障系統與遠距離供電配套可以停止或大大減少設備列車的遷移,使綜采工作面兩道保持通暢,消除了頻繁拉移設備列車導致的安全隱患,液壓支架前沒有常見的巷道擁擠、空間狹小、管路安裝混亂現象,給礦井安全生產創造了有利條件。

1.2特高壓遠程安全供液保障系統是綜采工作面遠程自動化控制重要組成部分,易于采用現代化、智能化的生產管理方法,生產效率顯著提高。

1.3特高壓遠程安全供液保障系統增強了對煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出和強沖擊地壓等復雜地質條件的適應能力,提高了綜采工作面的生產穩定性,有效降低了安全事故發生的幾率。

1.4特高壓遠程安全供液保障系統壽命高達10年,產品低碳環保,可以在不同采區工作面多次安裝拆卸使用;維護方便,無需大量人工投入,降低維護成本。

1.5大口徑液壓鋼管及特高壓鋼管連接器的發明應用,實現了泵站和采煤面的遠距離分置而又保證了綜采生產液壓支架對高壓乳化油的壓降損失需要,實現安全可靠運行。

1.6根據采區各工作面位置,合理布局,實現集中遠程供液。

2. 高壓膠管的缺陷:

目前,液壓支架乳化液供液多采用高壓膠管。膠管規格型號多,使用量很大,膠管的故障表現形式也多,原因復雜。在工作面與巷道中,近千米裸露的高壓管路,任何故障均可能增加安全隱患;故障將直接導致工作面停產,影響生產效率,增加維修成本,甚至會造成人員傷亡;另外,在惡劣的環境下更換膠管,必然污染系統,增加系統其他環節的故障隱患,降低整個液壓系統的可靠性和效率。

2.1壓降損失大。利用高壓膠管實施遠距離供液,1000m壓力降達到8MPA以上,不能滿足供液壓力的需要,支架初掌力不能滿足設計要求,造成安全隱患。

2.2移架速度慢?;匾汗苤斜硥涸龃?,管徑小,流量小,嚴重影響移架速度,降低生產效率。

2.3成本高。高壓膠管壽命較短,一般1.5年左右膠管老化;而特高壓遠程安全供液保障系統使用壽命可達到10年,可以重復使用系統,采購成本與高壓膠管相差無幾,更具經濟優勢。

2.4安全隱患多。上千米的高壓管路裸露,工作環境惡劣,管路脈沖嚴重,如果使用不當必然會產生各種損壞。部分膠管在正常情況下需要保持密封性和超高壓,以保證支架的支護效果,失效影響是災難性的。

2.5乳化液介質黏度低、密度大、抗腐蝕性相對差,特別是不同礦區水質酸堿度差別很大,使用中管理不嚴,井下乳化液往往達不到規定的油水比例,橡膠長期處于這種介質的浸泡中,必然會變質、硬化、老化,進而污染乳化液,造成油缸密封、操作、控制元件的損壞。

3. 市場調研情況:

3.1綜采工作面現狀。近年來,我國煤礦生產規模、集約化程度不斷提高。但受地質條件和生產力水平制約,部分礦井生產布局不合理、系統復雜、采掘頭面多、環節多、用人多,產能無序擴張,超強度生產問題突出,嚴重影響了礦井科學生產和礦區均衡發展以及安全保障。2014年5月6日國家發展和改革委員會、國家安全生產監督管理總局、國家能源局、國家煤礦安全監督局聯合發文(發改運行【2014】893號),要求利用3年左右的時間,經過改造調整現有生產、建設礦井,實現開拓布局合理,系統簡單優化,裝備工藝先進,生產均衡有序。有條件的礦井要實現采煤工作面遠程自動化管理,使安全保障能力得到進一步提高。              

3.2系統集成供應商的必要性。工作面遠距離進液、回液壓力大(進液31.5MPA,回液16MPA),要求系統各個環節必須安全可靠。如果系統各個部件是由多廠家提供,無法進行打壓試驗,系統的穩定性無法保證,給安全留下隱患。并且一旦出現故障,很難查清問題的原因,影響安全和生產。而由一家企業提供整套系統設計方案、物料供應以及指導安裝,則最大限度的避免這種問題,從而實現安全遠程供液。

 

綜采工作面特高壓遠程安全供液保障系統

 

二、綜采工作面遠程安全供液保障系統方案說明:

使用環境溫度:-5℃~+45℃;大氣壓:0.1Mpa;相對濕度:30—85%;輸送介質:3%-5%乳化液;進液管路工作壓力:31.5MPa--37.5MPa,回液管路工作壓力16MPa。

1. 進液管路:

該方案進液管路鋼管材質為27SiMn,規格為¢88.9mmX9mmX5m,鋼管酸洗鱗化,外表面防腐采用噴漆處理,管路鋼管之間使用特高壓鋼管連接器進行連接。特高壓鋼管連接器由下述部件組成:

1.1特高壓鋼管連接器:2片, 采用高強度、高韌性、抗腐蝕的鐵素體球墨鑄鐵,即保證產品耐壓強度,又保證了產品使用壽命。

1.2密封圈:采用阻防靜電橡膠密封圈,結構設計為E型壓力響應式。壓力越大,密封效果越好、保證在輸送液壓乳化液時不產生泄漏。

1.3螺栓、螺母:4套,采用高強度螺栓,保證了承壓能力和安全性。

2. 回液管路:

回液管路中鋼管材質為27SiMn,規格為¢88.9mmX7mmX5m,鋼管酸洗磷化,外表面防腐采用噴漆處理,管路鋼管之間的連接使用超高壓鋼管連接器進行連接;超高壓鋼管連接器:

2.1超高壓鋼管連接器卡件:2片, 采用高強度、高韌性、抗腐蝕的鐵素體球墨鑄鐵,即保證產品耐壓強度,又保證了產品使用壽命。

 

綜采工作面特高壓遠程安全供液保障系統

 

2.2密封圈:采用防靜電橡膠密封圈,結構設計為E型壓力響應式。壓力越大,密封效果越好.保證在輸送液壓乳化液時不產生泄漏。

2.3螺栓、螺母:2套,采用高強度螺栓,保證了承壓能力和安全性。

3. 鋼管溝槽加工:

按HLH溝槽加工工藝規范進行;在技術服務工程師指導監督溝槽加工并檢驗鋼管溝槽尺寸合格后方可安裝使用;為了在運輸和安裝拆卸中保護鋼管管端不被碰傷和保持管道內清潔,本公司還專門設計了液壓鋼管專用鋼管末端防護套。

4.系統管路兩端分別設置一個分流器,用高壓膠管分別與泵站和液壓支架進行連接,其中分流器的加工定制根據礦上使用膠管的規格進行加工。

5. 根據煤礦采區煤巷起伏不平的特點,建議如下:

5.1管道系統每100米設一個閘閥,方便后期管線的維護和調整。

5.2準備數個短鋼管,該鋼管和一個變徑三通安裝后的長度與一個標準長的鋼管安裝等長。目的是根據生產情況隨時拆掉一根鋼管換用短鋼管并增設一個變徑三通,增設單柱液壓支架。

5.3根據煤礦的煤巷特點,提供8°、12°、90°等的一批高壓彎頭備用。

   

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