關(guān)于召開(kāi) 2024 山西省煤炭學(xué)會(huì)煤礦智能化委員會(huì)年會(huì)暨千人智庫(kù)科創(chuàng)服務(wù)站工作會(huì)的通知

掘進(jìn)巷道水倉(cāng)自動(dòng)排水裝置的改造

一、立項(xiàng)原因背景

2201帶式輸送機(jī)巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)1546米，巷道掘進(jìn)沿煤層底板施工，可采煤層為石炭系太原組的2#煤層，煤層近東西走向，傾角6°～23°。此巷道北鄰發(fā)育有大落差正斷層DF1（落差32m）和DFF2（落差30m～50m），且斷層發(fā)育位置距離2201巷最近為30m左右，巷道在掘進(jìn)過(guò)程中可能會(huì)揭露相應(yīng)的次生構(gòu)造。巷道掘進(jìn)至里程900m～1019m，其掘進(jìn)工作面已經(jīng)出現(xiàn)圍巖裂隙發(fā)育，局部圍巖完整性差、破碎、片幫，并伴有不同程度地出水。為此按要求在2201帶式輸送機(jī)巷里程650m處附近施工一個(gè)臨時(shí)水倉(cāng)。水倉(cāng)規(guī)格為：長(zhǎng)×寬×硐室高（水倉(cāng)深）=6×5×2.5（2）m，水倉(cāng)容量為60m3；為積極響應(yīng)集團(tuán)公司節(jié)能降耗的相關(guān)要求，降低成本，減輕人員勞動(dòng)量，提高工作效率，利用井下現(xiàn)有的材料設(shè)備大膽進(jìn)行改革創(chuàng)新，做到物盡其用，最大發(fā)揮每位員工的積極性，努力做到集團(tuán)公司“創(chuàng)新、綠色、卓越、高效”的要求。為此我特別對(duì)以前人工操作潛水泵排水進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)出能自動(dòng)排水的一種裝置。

二、成果內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)

目前，我礦井下水倉(cāng)排水仍然是傳統(tǒng)的人工操作排水系統(tǒng)，以離心式水泵系統(tǒng)為主。這種排水的缺點(diǎn)是效率低、可靠性差，完全由手工完成，對(duì)水位、涌水量大小等現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的判斷依賴(lài)于工人的經(jīng)驗(yàn)。要求工人具有很強(qiáng)的責(zé)任心，需要工人長(zhǎng)時(shí)間在潛水泵旁等待，以便在發(fā)生異常時(shí)，及時(shí)處理維修。

該自動(dòng)排水裝置是利用井下最常見(jiàn)的GEJ35礦用本質(zhì)安全型皮帶跑偏傳感器，實(shí)現(xiàn)水泵自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)與停止。

GEJ35皮帶跑偏傳感器工作原理：跑偏傳感器安裝在皮帶兩邊的支架上，膠帶正常運(yùn)行時(shí)，跑偏開(kāi)關(guān)的觸桿在豎直位置。當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，膠帶碰到跑偏開(kāi)關(guān)的觸桿并帶動(dòng)觸桿軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)觸桿偏轉(zhuǎn)到一定角度時(shí)，撥動(dòng)跑偏開(kāi)關(guān)內(nèi)的行程開(kāi)關(guān)，發(fā)出跑偏信號(hào)，皮帶停止運(yùn)行。

此裝置工作原理：如下示意圖所示：

首先將GEJ35皮帶跑偏傳感器固定在頂板上，下連浮漂，利用水的浮力使浮漂上下移動(dòng)，帶動(dòng)跑偏觸桿發(fā)生偏轉(zhuǎn)，撥動(dòng)跑偏開(kāi)關(guān)內(nèi)的行程開(kāi)關(guān)，從而使開(kāi)關(guān)斷電，達(dá)到水泵的開(kāi)停。

當(dāng)水倉(cāng)水位上升到一定高度時(shí)，“浮漂”上浮，浮漂帶動(dòng)跑偏裝置的觸桿上揚(yáng)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)該裝置動(dòng)作，控制開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，同時(shí)潛水泵開(kāi)始排水。當(dāng)水位下降到一定程度時(shí)，浮漂下降，帶動(dòng)跑偏裝置探桿下拉，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)停止，該裝置動(dòng)作，潛水泵停止工作。

創(chuàng)新點(diǎn)：就是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，利用GEJ35礦用本質(zhì)安全型皮帶跑偏傳感器改造的自動(dòng)排水裝置。通過(guò)小改小革，解決安全生產(chǎn)中遇到的影響正常生產(chǎn)，減輕員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。

三、應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

1、經(jīng)濟(jì)效益

改造后的自動(dòng)排水裝置在實(shí)際中應(yīng)用良好，一個(gè)月來(lái)無(wú)出現(xiàn)燒水泵的現(xiàn)象，水倉(cāng)的水也得到了有效控制，并節(jié)約了人力?？刂葡锏赖挠克前踩a(chǎn)中一項(xiàng)重要的工作，抽排水是每天每班的工作任務(wù)之一。平均2.5個(gè)小時(shí)排一次水，每次排水需要30分鐘，每天至少排水9次，花費(fèi)4.5小時(shí)。改造以后，每天不需要專(zhuān)人抽排水，只需要人員不定時(shí)觀察排水狀況，相當(dāng)于節(jié)省2個(gè)工人的有效工作時(shí)間。以近1個(gè)月來(lái)使用情況來(lái)看約可節(jié)約1.5萬(wàn)元，后期繼續(xù)使用，將會(huì)帶來(lái)持續(xù)收益。如能推廣使用，其產(chǎn)生的效益將會(huì)大大加大。

2、社會(huì)效益:

利用井下現(xiàn)有的材料設(shè)備大膽進(jìn)行改革創(chuàng)新，減少了設(shè)備配件消耗，降低成本，做到物盡其用，減輕人員勞動(dòng)量，提高了工作效率，努力做到集團(tuán)公司“創(chuàng)新、綠色、卓越、高效”的要求，為安全生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保障。通過(guò)該裝置的改造應(yīng)用，為今后類(lèi)似水倉(cāng)的排水提供了累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有較好的應(yīng)用價(jià)值，值得積極推廣和完善發(fā)展。

四、總體性能指標(biāo)

實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，該裝置能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)排水的功能，有效的控制水倉(cāng)的水位，減少了工作量，提高了工作效率。除此之外安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化作為全礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，必須要杜絕一切隱患與不安全的因素，該裝置恰好能做到生產(chǎn)管理有序，保證人員生產(chǎn)安全，促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)步。

五、存在問(wèn)題及推廣前景

從在2201巷道的應(yīng)用來(lái)看，該自動(dòng)排水裝置取得了良好的效果，所以在本礦首先具備了推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)，同時(shí)，由于該裝置對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較差，并不適應(yīng)所有的作業(yè)場(chǎng)所，還需進(jìn)一步改善及提高。

經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益證明

 項(xiàng)目名稱(chēng)：掘進(jìn)巷道水倉(cāng)自動(dòng)排水裝置的改造

1. 經(jīng)濟(jì)效益：

改造后的自動(dòng)排水裝置在實(shí)際中應(yīng)用良好，一個(gè)月來(lái)無(wú)出現(xiàn)燒水泵的現(xiàn)象，水倉(cāng)的水也得到了有效控制，并節(jié)約了人力?？刂葡锏赖挠克前踩a(chǎn)中一項(xiàng)重要的工作，抽排水是每天每班的工作任務(wù)之一。平均2.5個(gè)小時(shí)排一次水，每次排水需要30分鐘，每天至少排水9次，花費(fèi)4.5小時(shí)。改造以后，每天不需要專(zhuān)人抽排水，只需要人員不定時(shí)觀察排水狀況，相當(dāng)于節(jié)省2個(gè)工人的有效工作時(shí)間。以近1個(gè)月來(lái)使用情況來(lái)看約可節(jié)約1.5萬(wàn)元，后期繼續(xù)使用，將會(huì)帶來(lái)持續(xù)收益。如能推廣使用，其產(chǎn)生的效益將會(huì)大大加大。

1. 社會(huì)效益：

   利用井下現(xiàn)有的材料設(shè)備大膽進(jìn)行改革創(chuàng)新，減少了設(shè)備配件消耗，降低成本，做到物盡其用，減輕人員勞動(dòng)量，提高了工作效率，努力做到集團(tuán)公司“創(chuàng)新、綠色、卓越、高效”的要求，為安全生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保障。通過(guò)該裝置的改造應(yīng)用，為今后類(lèi)似水倉(cāng)的排水提供了累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有較好的應(yīng)用價(jià)值，值得積極推廣和完善發(fā)展。