綜采智能化工作面液壓系統(tǒng)反滲透水處理裝置的應(yīng)用分析

冀明星

（山西焦煤集團嵐縣正利煤業(yè)有限公司， 山西 呂梁 033000）

引言

目前，礦井中地下水的水質(zhì)較差，甚至不達標(biāo)，導(dǎo)致采煤設(shè)備中電動機的冷卻系統(tǒng)、液壓支架的閥組、立柱及千斤頂?shù)仍O(shè)備受到嚴(yán)重的損壞，減少了設(shè)備的使用壽命。因此，根據(jù)不達標(biāo)的礦井水水質(zhì)帶來的一些列問題，研制出了一種礦井液壓系統(tǒng)的反滲透水處理裝置，并進一步展開應(yīng)用分析。

1 反滲透水處理裝置結(jié)構(gòu)及作用

乳化液配比使用撬塊模式在水反滲透裝置中，在保護殼內(nèi)的所有設(shè)備被封裝起來，全部產(chǎn)品的除了后面，其他三面都能把門打開，并進行操作。除鹽水箱及加藥裝置、原水箱、反滲透主機、砂過濾器及炭過濾器4 部分構(gòu)成了本裝置，這4 部分的中間由軟管連接在一起，圖1 即為反滲透水處理裝置具體布置圖。在本裝置中4 個設(shè)備構(gòu)成了一整套裝置，其布置圖依據(jù)的是實際的工作面的狀況布置的，由圖1 可以看出，進水管道從左側(cè)接入，通常途徑清水過濾站過濾后的水，產(chǎn)水口在右側(cè)，并與乳化液配比裝置相連接。由于在工作面的左右兩側(cè)布置的需要不同，可以把成套設(shè)備旋轉(zhuǎn)，確保人始終面對的是設(shè)備的正面，使其操作比較方便。

圖1 反滲透水處理裝置具體布置圖

1.1 預(yù)處理裝置的構(gòu)成及作用

加藥部分、精密過濾部分及預(yù)處理部分等構(gòu)成了預(yù)處理裝置，并且活性炭過濾與石英砂過濾部分構(gòu)成了預(yù)處理部分。

1）石英砂過濾器在本裝置中使用的石英砂具有的吸附橋架與沉淀的等作用，使雜志在水中的含量降低，并把存在于水里面的病毒與一些細菌去除掉。

2）活性炭過濾器中使用的活性炭具有較小的濾料濾徑及吸附性的特點，將水里面的一些重金屬離子及有機物去除掉，尤其是水里面的有色物質(zhì)。

3）在精密過濾器中微孔膜是主要的構(gòu)成部分，因為十分細小的空隙，所以，既能很好地避免進入管道的微粒物質(zhì)，也能把存在于水里面的雜質(zhì)比如懸浮物等被去除，從而是使水的色度與濁度下降。

4）加藥裝置在本裝置依據(jù)礦井水中不同的水質(zhì)其配比也不相同，對其配比要合理化，阻垢劑溶液是其主要的組成部分。

1.2 反滲透裝置的原理

水在反滲透裝置中被分離的方法是物理分離的法，使用其反滲透膜外表具有十分微小的微孔特征，把存在與水里面雜質(zhì)去除，比如細菌、幾乎全部的溶解性固體等，進而使其他微粒雜質(zhì)與水分離。

1.3 反清洗裝置的原理

在本裝置中，反滲透膜被按時并多次沖洗，盡快地排出存在與外表上殘存的雜質(zhì)，使運行水處理系統(tǒng)得到了更好的保障。

2 反滲透水處理設(shè)備工作原理和流程

反滲透水處理設(shè)備的主要由高壓過濾站、自動反沖洗過濾凈化裝置、乳化液自動配比裝置、反滲透系統(tǒng)、預(yù)處理部分構(gòu)成。反滲透水處理系統(tǒng)工作流程，如圖2 所示。系統(tǒng)中的水在供水管的作用下，水途經(jīng)了進水電動控制閥，并流入原水箱，原水泵把原水箱里面的水在升高壓力的作用下被流入碳過濾器與砂過濾器，經(jīng)過碳過濾器與砂過濾器把存在于水里面的有機物與懸浮物去除后，流入保安過濾器，并對其雜質(zhì)再次過濾，反滲透系統(tǒng)中流進再次過濾的水，并把水里面的鹽去除，最終，工作面液壓支架接收被高壓過濾站輸送的水。

圖2 反滲透水處理系統(tǒng)工作流程圖

3 反滲透水處理設(shè)備的使用效果

無色無味的機械雜質(zhì)及懸浮物的水是經(jīng)反滲透水處理裝置處理過。比較高的產(chǎn)水率，系統(tǒng)較高的脫鹽率；含量比較低的出水微生物，微生物的生長受到了控制，使煤礦乳化液配比能夠使用的水的條件得到了滿足。在使用了一定的時間之后，會發(fā)現(xiàn)腐蝕立柱、支架和工作面設(shè)備的情況得到改善，可以正常的使千斤頂及立柱上升及下降；由于鈣鎂離子被反滲透水處理裝置更好的去除，很難有水垢產(chǎn)生，使液壓支架被經(jīng)過處理的純凈水保護起來，預(yù)防了刮痕產(chǎn)生在活柱體；同時極難阻塞先導(dǎo)閥、噴嘴、過濾器及閥芯；并且設(shè)備及支架的使用壽命及周期都被延長，進而使采煤成本下降。

3.1 被處理之后的水質(zhì)狀況

表1 即為反滲透水處理設(shè)備各部分進出水水質(zhì)控制指標(biāo)Mg2+、Ca2+、Cl-。

表1 反滲透水處理設(shè)備進水與出水應(yīng)達到的指標(biāo) mg/L

高要求的水質(zhì)被乳化液配比所使用，反滲透水處理設(shè)備在未使用時，在井下水質(zhì)不好，乳化液配比用水達不到標(biāo)準(zhǔn)，會損壞液壓系統(tǒng)零部件，但反滲透水處理設(shè)備被使用之后，井下水被處理，其水質(zhì)得到了改善，并使乳化液配比用水達到了標(biāo)準(zhǔn)，使乳化液配比的質(zhì)量得到了提升，并使液壓系統(tǒng)能夠得到更好的運行。

3.2 使用反滲透水處理設(shè)備后液壓系統(tǒng)零部件更換情況

N2-406 工作面與而N2-407 工作面采用的設(shè)備不同，前者是之前的水處理設(shè)備，而后者是反滲透水處理設(shè)備，把N2-406 工作面液壓系統(tǒng)零部件與N2-407 工作面的更換，更換之后對比可知：

表2 即為N2-406 和N2-407 工作面液壓系統(tǒng)零部件更換情況。

表2 工作面液壓系統(tǒng)主要零部件更換數(shù)量統(tǒng)計表

通過表2 可以知道，在原水處理設(shè)備使用的時候與反滲透水處理設(shè)備使用的時候，更換大柱的數(shù)量由21 下降到16；更換平衡杠的數(shù)量從3 下降到1；更換護幫缸的數(shù)量從37 下降到9；更換抬底缸的數(shù)量從17 下降到3；下降最為突出的是伸縮梁缸與平衡缸的數(shù)量從12 下降到0。因而可知，在更換礦綜采智能化工作面液壓系統(tǒng)零部件并使用反滲透水處理設(shè)備以后，情況有所好轉(zhuǎn)，延長了零部件的使用時間，既為持續(xù)生產(chǎn)的工作面提供了保障，而且降低了更換和維護配件材料與設(shè)備的費用，也更好地保障了生產(chǎn)安全。

4 反滲透水處理設(shè)備的優(yōu)點

1）極易操作的反滲透水處理設(shè)備，更簡便的自動控制與維護維修。

2）設(shè)備帶有24 h 的監(jiān)控功能，任意時間都能監(jiān)視正在使用與運行的設(shè)備。

3）水被反滲透工藝處理后使配液水中水質(zhì)的質(zhì)量得到提高，從而使乳化液的質(zhì)量有所提高，元件損壞的問題得到改善，使維修設(shè)備的相關(guān)費用下降，促使礦井的更高效生產(chǎn)。

5 結(jié)語

液壓供液系統(tǒng)里中乳化液用水處理裝置最為關(guān)鍵，使用反滲透水處理裝置后，井下的水質(zhì)符合了標(biāo)準(zhǔn)，提高了乳化液配比質(zhì)量，所以，系統(tǒng)中液壓元件被乳化液污染而導(dǎo)致?lián)p壞的情況得到改善，設(shè)備配件材料的維護費用大大減少，最主要的是礦井綜采工作面生產(chǎn)發(fā)生的事故下降，為持續(xù)生產(chǎn)的綜采工作面提供了保障，同時更好地確保安全生產(chǎn)。在本反滲透水處理裝置中使用了反滲透脫鹽工藝、軟化除硬和多重過濾裝置，三者共同作用，保障了生產(chǎn)安全和運行的可靠性及穩(wěn)定性，既可以使煤礦生產(chǎn)成本下降，也使生產(chǎn)的安全性得到了提高。