[发明专利]矿用高效节能乳化供液机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿用装置，具体为一种矿用高效节能乳化供液机组。

背景技术

煤矿乳化泵站系统是煤矿普遍使用的专为综采液压支架或单体液压支柱提供高压乳化液的动力源。泵站设置在矿井井下采煤工作面附近，每个工作面设置一个泵站，每个泵站安装两台乳化泵（一用一备），乳化泵单台装机容量为几十至几百千瓦。泵站一般采用连续运行的方式，每台每天耗电量为几百至几千千瓦时，为煤矿主要用电设备。

随着国家一系列节能减排政策和措施的出台和实施，煤矿企业愈加重视计划用电和节约用电，越来越注重使用新型节能技术和设备。2003年，本人根据我国南方小型煤矿井下采用单体液压支柱支护工作面用液压力低（一般为15MPa以下）、用液量少、乳化液不回收等特点，从减少设备的维护量和节约用电出发，设计了建立地面集中供液的方案，并在湖南省白沙矿务局白山坪煤矿建立了国内第一个地面集中供液泵站。泵站设在地面工业广场井口附近，配备了变频自动控制系统，实现了地面集中供液。采用地面集中供液方式在提高设备使用寿命和降低电力消耗等方面收了很好的效果，近几年来已在湖南多数中小型煤矿得到推广应用。煤矿乳化泵站从井下移至地面，由分散式供液系统改为集中供液系统，其本身是煤矿供液技术上的重大突破，也是理念上的改变。此方式除了能大量节约电能、节约设备投资和维护费用外，也为煤矿安全生产创造了条件，值得大力推广应用。但是，因此前该项技术尚处于初步阶段，还存在居多关键技术问题未得到解决，因此制约了其进一步发展，特别是其在应用范围方面受到了限制，仅能在采用单体液压支柱支护的小型工作面使用，而对综采工作面或以综采为主的煤矿则不适用。其具体存在的问题有：

一是未解决综采工作面低压乳化液回收复用问题，这对于我国目前绝大多数以综采为主的煤矿，特别是大中型煤矿来说不适用。

二是未解决高压乳化液远距离输送的问题。煤矿综采液压支架要求供液压力达30多兆帕，且大多数煤矿供液距离长达数千米，要实现可靠输送，其管路的耐压强度、沿途的卸漏和压力损失等关键技术需要解决。

三是未解决采用混合式采煤工艺（即矿井既存在综采又存在普采工作面）矿井，各工作面需用压力不同时，而共用一个供液系统供液难题。

四是未解决供液压力稳定的问题。因供液压力不稳定，造成支柱的初撑力不恒定，造成安全隐患。现有集中供液系统虽然进行了变频控制，但仅靠调节乳化泵电机的转速来进行压力调节，实际使用中，压力跟随不理想，往往造成较大的压力波动，且电机起动频繁，对设备运行不利。

五是未解决多工作面用液的流量计算问题，往往造成所选设备容量过剩。采用集中供液后，其装机容量虽然比分散式供液有大幅度减小，但因对乳化泵流量计算尚无统一的计算公式，所选乳化泵的装机容量往往偏大，存在大马拉小车的现象。

六是设备不成整体，各部件分散式安装。现有乳化泵站中的乳化泵、乳化箱、加液装置、控制阀等部件均采用传统的分散式安装方式，占地面积大，机房内布管多，管路损失大，设备布置杂乱，不便于集中控制，且影响机房文明生产。

七是设备采用传统的人工值守、手动操作方式，需要辅助人员多，不利于矿井自动化建设，且容易造成设备操作失误。

八是未解决自动配液问题。采用人工配液方式，配液质量得不到保证，且费工费时，不便于管理。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种矿用高效节能乳化供液机组，本发明针对上述背景技术中存在的问题和缺陷，从解决所有煤矿（特别是实施综采的煤矿）集中供液问题为出发点，在进行多年研究和实验的基础上，重点突破了超高压、长距离乳化液输送技术及不同工作面需要不同等级的压力等技术难题，从理论和实践上探索出煤矿多工作面用液的基本规律和用液量计算方法，优化供液系统乳化泵、高压供液管、蓄能装置、乳化箱等主要部件的选型设计方法，专为煤矿研制出一种高效节能乳化供液机组。该机组安装于地面，适用于为综采、高档普采、炮采及混合采煤等各类煤矿的地面集中供液。机组按照装机容量不同，分为特大型、大型、中型和小型四种规格，分别适用于各种规模的煤矿。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

矿用高效节能乳化供液机组，包括主供液模块、自动配液模块、电气控制模块和工作面；

所示主供液模块包括高压分闸阀、高压总闸阀、蓄能器、主乳化泵、进液控制阀、过滤器、安全阀、乳化液箱、输液管，所述主乳化泵的进液端通过进液控制阀连接过滤器，过滤器设置乳化液箱内，主乳化泵的出液端、高压分闸阀、蓄能器、高压总闸阀和输液管依次连接，所述输液管与铺设在工作面上的供液管网连接；