掘進巷道水倉自動排水裝置的改造
一、立項原因背景
2201帶式輸送機巷設計長1546米，巷道掘進沿煤層底板施工，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，巷道在掘進過程中可能會揭露相應的次生構(gòu)造。巷道掘進至里程900m～1019m，其掘進工作面已經(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帶式輸送機巷里程650m處附近施工一個臨時水倉。水倉規(guī)格為：長×寬×硐室高（水倉深）=6×5×2.5（2）m，水倉容量為60m3；為積極響應集團公司節(jié)能降耗的相關要求，降低成本，減輕人員勞動量，提高工作效率，利用井下現(xiàn)有的材料設備大膽進行改革創(chuàng)新，做到物盡其用，最大發(fā)揮每位員工的積極性，努力做到集團公司“創(chuàng)新、綠色、卓越、高效”的要求。為此我特別對以前人工操作潛水泵排水進行改造，設計出能自動排水的一種裝置。
二、成果內(nèi)容及創(chuàng)新點
目前，我礦井下水倉排水仍然是傳統(tǒng)的人工操作排水系統(tǒng)，以離心式水泵系統(tǒng)為主。這種排水的缺點是效率低、可靠性差，完全由手工完成，對水位、涌水量大小等現(xiàn)場數(shù)據(jù)的判斷依賴于工人的經(jīng)驗。要求工人具有很強的責任心，需要工人長時間在潛水泵旁等待，以便在發(fā)生異常時，及時處理維修。
該自動排水裝置是利用井下最常見的GEJ35礦用本質(zhì)安全型皮帶跑偏傳感器，實現(xiàn)水泵自動運轉(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，膠帶正常運行時，跑偏開關的觸桿在豎直位置。當膠帶跑偏時，膠帶碰到跑偏開關的觸桿并帶動觸桿軸旋轉(zhuǎn)，當觸桿偏轉(zhuǎn)到一定角度時，撥動跑偏開關內(nèi)的行程開關，發(fā)出跑偏信號，皮帶停止運行。
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，帶動跑偏觸桿發(fā)生偏轉(zhuǎn)，撥動跑偏開關內(nèi)的行程開關，從而使開關斷電，達到水泵的開停。
當水倉水位上升到一定高度時，“浮漂”上浮，浮漂帶動跑偏裝置的觸桿上揚，到達A點時該裝置動作，控制開關啟動，同時潛水泵開始排水。當水位下降到一定程度時，浮漂下降，帶動跑偏裝置探桿下拉，到達B點時，控制開關停止，該裝置動作，潛水泵停止工作。
創(chuàng)新點：就是根據(jù)現(xiàn)場實際情況，利用GEJ35礦用本質(zhì)安全型皮帶跑偏傳感器改造的自動排水裝置。通過小改小革，解決安全生產(chǎn)中遇到的影響正常生產(chǎn)，減輕員工的勞動強度，提高工作效率。
三、應用情況及經(jīng)濟社會效益
1、經(jīng)濟效益
改造后的自動排水裝置在實際中應用良好，一個月來無出現(xiàn)燒水泵的現(xiàn)象，水倉的水也得到了有效控制，并節(jié)約了人力。控制巷道的涌水是安全生產(chǎn)中一項重要的工作，抽排水是每天每班的工作任務之一。平均2.5個小時排一次水，每次排水需要30分鐘，每天至少排水9次，花費4.5小時。改造以后，每天不需要專人抽排水，只需要人員不定時觀察排水狀況，相當于節(jié)省2個工人的有效工作時間。以近1個月來使用情況來看約可節(jié)約1.5萬元，后期繼續(xù)使用，將會帶來持續(xù)收益。如能推廣使用，其產(chǎn)生的效益將會大大加大。
2、社會效益:
利用井下現(xiàn)有的材料設備大膽進行改革創(chuàng)新，減少了設備配件消耗，降低成本，做到物盡其用，減輕人員勞動量，提高了工作效率，努力做到集團公司“創(chuàng)新、綠色、卓越、高效”的要求，為安全生產(chǎn)提供了強有力的保障。通過該裝置的改造應用，為今后類似水倉的排水提供了累了寶貴的實踐經(jīng)驗，有較好的應用價值，值得積極推廣和完善發(fā)展。
四、總體性能指標
實際生產(chǎn)過程中，該裝置能自動實現(xiàn)排水的功能，有效的控制水倉的水位，減少了工作量，提高了工作效率。除此之外安全質(zhì)量標準化作為全礦生產(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，促進標準化工作進步。
五、存在問題及推廣前景
從在2201巷道的應用來看，該自動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用的基礎，同時，由于該裝置對環(huán)境的適應性較差，并不適應所有的作業(yè)場所，還需進一步改善及提高。
經(jīng)濟社會效益證明
項目名稱：掘進巷道水倉自動排水裝置的改造
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經(jīng)濟效益：
改造后的自動排水裝置在實際中應用良好，一個月來無出現(xiàn)燒水泵的現(xiàn)象，水倉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)中一項重要的工作，抽排水是每天每班的工作任務之一。平均2.5個小時排一次水，每次排水需要30分鐘，每天至少排水9次，花費4.5小時。改造以后，每天不需要專人抽排水，只需要人員不定時觀察排水狀況，相當于節(jié)省2個工人的有效工作時間。以近1個月來使用情況來看約可節(jié)約1.5萬元，后期繼續(xù)使用，將會帶來持續(xù)收益。如能推廣使用，其產(chǎn)生的效益將會大大加大。
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社會效益：
利用井下現(xiàn)有的材料設備大膽進行改革創(chuàng)新，減少了設備配件消耗，降低成本，做到物盡其用，減輕人員勞動量，提高了工作效率，努力做到集團公司“創(chuàng)新、綠色、卓越、高效”的要求，為安全生產(chǎn)提供了強有力的保障。通過該裝置的改造應用，為今后類似水倉的排水提供了累了寶貴的實踐經(jīng)驗，有較好的應用價值，值得積極推廣和完善發(fā)展。
