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摘 要： 新屯矿在多年煤炭开采过程中，发现在井下使用的生产水偏酸性、硬度高，其与乳化液配比进入液压支架后，会在支架内部结垢并腐蚀配件，导致液压支架液压元件损坏严重，更换频繁。为此该矿提出在井下使用自动净水配液装置的解决方案，并取得良好效果。
关键词： 煤矿；井下生产水；净水配液装置；研究
【中图分类号】 TD926.5 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2018）15-0286-01
1、引言
实践表明，在煤炭开采过程中，由于井下使用的生产水偏酸性、硬度高，在与乳化液配比进入液压支架后，会在支架内部结垢并腐蚀配件，导致液压支架液压元件损坏严重。如果井下用生产水质不改变，可能支架配件更换多少将损坏多少，更换的速度永远赶不上损坏的速度。因此，解决该问题对于确保煤矿的正常生产运营十分必要。
2、提出解决方案
为解决上述问题，新屯矿技术人员结合本矿实际生产情况，提出使用净水装置来解决井下生产用水水质问题的改造方案。通过利用净水装置为综采工作面用水设备提供不同精度的净化水，同时达到乳化液配液的效果，我矿选用了KJSPYZ-3500 型矿用自动集成净水配液站，使用效果良好。
3、自动集成净水配液站特点和使用条件分析
选择该套净水装置是因为其具有如下优点：可一体化解决综采工作面净水配液的问题；一级过滤、二级过滤能长期无需更换滤材， 长期反复使用；用纯水配制乳化液，彻底解决乳化液腐蚀、结垢、污染的问题；可无人值守运行；配液部分采用一备一用，保证设备的正常运行；在自动配液的同时，可提供粗过滤水和精过滤水，供给综采工作面其它设备使用；采用文式管原理配液，乳化油和水混合充分，配液稳定可靠；可调节乳化油流量，配比浓度可在一定范围内调节；使用透明流量计，乳化油和乳化液的流量、颜色一目了然；加一次阻垢剂可用三个月；只需要一定压力的水源，不需要电源和其它动力源；与液体接触部位，全不锈钢制造。
该净水装置使用条件要求：过滤介质：水（PH 值范围在 5～9 之间，不得含有油和粘性悬浮物）；介质温度 2℃～45℃；周围介质中不得含有破坏金属的气体及蒸汽；不能有剧烈振动、颠簸的场合；管路中不得有水锤现象；在具有防止水侵袭的地方；过滤器最低工作压力不得低于 0.9MPa；且过滤器必须安装在带正压力的流体管道上。
4、自动集成净水配液站工作原理介绍
4.1进水过滤工作原理。
进水过滤器的核心技术是，一种缝隙式不锈钢滤网及独特的清理、反冲洗结构。过滤芯的缝隙式结构，改变了传统的滤网式结构。为了使清洗效果更好，在网内设计有不锈钢钢丝刷子。刷子由人工的驱动作旋转运动，将粘附在滤网内壁上的污物清理干净。
4.2精密过滤工作原理。
本精密水过滤器是采用纤维颗粒滤料为技术核心的专用过滤器。纤维颗粒滤料是一种新型的过滤材料，它既有纤维滤料过滤精度高和截污量大的优点，又具有颗粒滤料反冲洗洗净度高和耗水量少的优点，由该滤料形成的滤床空隙率分布接近理想滤料的结构。在该滤床的横断面（水平）上空隙率分布均匀；确保了过滤时，水流通道大小一致性；其直接效果是截污量均匀，水流短路现象得以避免。在该滤床的纵断面（垂直）空隙通道直径分布由上至下逐渐减少，空隙通道直径沿滤床纵断面呈上大下小的梯度分布，该结构十分有利于水中固体悬浮物的有效分离，即滤床上部脱附的颗粒很容易在下部窄通道的滤床中被捕获而截留。正因为纤维颗粒滤料形成的滤床所具有的独特性，因此本精密水过滤器得以实现高速和高精度的过滤，以满足高水质、大水量的使用要求。
4.3纯水工作原理。
应用反渗透现象将来水中的大部分离子去除掉，产出纯水， 改变了水的化学性能，并产生一定量的废水，是一种横流过滤。独特的设计实现反渗透的无电自动运行。
4.4配液工作原理。
主要部分采用文式管原理，即当经过净化后的压力水进入射流器， 经过射流器喉管，高速喷射，形成负压区，将乳化油吸入射流器，与压力水充分混合，配制成一定浓度的乳化液。
5、自动集成净水配液站工作过程说明
5.1净水部分工作过程说明。
原水（来水压力不低于 0.9MPa）經过进水过滤器，较大颗粒被拦截，一部分水经粗过滤水出水口输出，另一部分水进入精密水过滤罐内部布水器进行均匀布水，原水中的细小悬浮物吸附和拦截在纤维滤料上，过滤后的精密水进入精密水出口保安过滤器，一部分流出， 另一部分精密过滤水进入 RO 反渗透部分，经过 RO 反渗透膜的分离， 一部分水（约 60%-75%）成为纯水，另一部分水（约 25%-40%）成为浓缩水排掉，或连续有条件的用于其它设备。
5.2配液部分工作过程说明。
一部分原水经过 RO 反渗透膜组，产生的纯水通过软管连接进入乳化液配液装置，配好的乳化液存储在乳化液箱中，乳化液箱的出液口与矿方的乳化液箱串联，当乳化液输出时，液位下降，乳化液箱中的高可靠性先导浮球阀打开，从而控制净水部分的液力遥控截止阀开启，配液自动运行，当液位升高到一定值，高可靠性先导浮球阀关闭， 从而控制净水部分的液力遥控截止阀关闭，配液自动停止。配液装置一备一用，只需扳动一个三通阀即可快速启用备用的配液装置，同时乳化油的吸油口可在内置的乳化油箱和商品乳化油桶之间转换（出厂带有3米长吸油软管，直接将软管插入油桶，将吸油转换阀手柄逆时针旋转90°即可）。
6、对矿用自动集成净水配液站使用效果研究
自我矿投用该套净水装置后，使用效果良好，具体表现在：一是为综采工作面乳化液系统提供纯净而稳定的传动介质，为综采工作面其他设备提供纯净的水源。净化后的水提供给支架等其他设备，减少了支架液压原件的更换，从而减少维修人员工作量，减人提效；二是用纯水配制乳化液，彻底解决乳化液腐蚀、结垢、污染的问题；三是实现自动配液操作，无需人工值守，在自动配液的同时，还能生产粗过滤水和精过滤水，可提供给综采工作面其他设备使用；四是滤芯可实现定期在线自清洗，无需拆卸清洗；五是无附属配套设备，投资少，后期使用维护费用少。
7、小结
综上所述，我矿自安装投用KJSPYZ-3500 型矿用自动集成净水配液装置后，彻底解决了井下使用的生产水偏酸性、硬度高的问题，净化后的水在与与乳化液配比进入液压支架后，不会对液压支架造成腐蚀，大大延长了液压支架的使用寿命，效果非常显著，在同行业中具有较好的推广价值。
参考文献
[1] 刘庆，王小宝.新型压裂液配液站设计及应用[J].石油机械，2010，38（1），56-59.
[2] 韩少熙等.浅析配液站工程设计特点[J].中国石油和化工标准与质量，2014，34（5），138.
关键词： 煤矿；井下生产水；净水配液装置；研究
【中图分类号】 TD926.5 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2018）15-0286-01
1、引言
实践表明，在煤炭开采过程中，由于井下使用的生产水偏酸性、硬度高，在与乳化液配比进入液压支架后，会在支架内部结垢并腐蚀配件，导致液压支架液压元件损坏严重。如果井下用生产水质不改变，可能支架配件更换多少将损坏多少，更换的速度永远赶不上损坏的速度。因此，解决该问题对于确保煤矿的正常生产运营十分必要。
2、提出解决方案
为解决上述问题，新屯矿技术人员结合本矿实际生产情况，提出使用净水装置来解决井下生产用水水质问题的改造方案。通过利用净水装置为综采工作面用水设备提供不同精度的净化水，同时达到乳化液配液的效果，我矿选用了KJSPYZ-3500 型矿用自动集成净水配液站，使用效果良好。
3、自动集成净水配液站特点和使用条件分析
选择该套净水装置是因为其具有如下优点：可一体化解决综采工作面净水配液的问题；一级过滤、二级过滤能长期无需更换滤材， 长期反复使用；用纯水配制乳化液，彻底解决乳化液腐蚀、结垢、污染的问题；可无人值守运行；配液部分采用一备一用，保证设备的正常运行；在自动配液的同时，可提供粗过滤水和精过滤水，供给综采工作面其它设备使用；采用文式管原理配液，乳化油和水混合充分，配液稳定可靠；可调节乳化油流量，配比浓度可在一定范围内调节；使用透明流量计，乳化油和乳化液的流量、颜色一目了然；加一次阻垢剂可用三个月；只需要一定压力的水源，不需要电源和其它动力源；与液体接触部位，全不锈钢制造。
该净水装置使用条件要求：过滤介质：水（PH 值范围在 5～9 之间，不得含有油和粘性悬浮物）；介质温度 2℃～45℃；周围介质中不得含有破坏金属的气体及蒸汽；不能有剧烈振动、颠簸的场合；管路中不得有水锤现象；在具有防止水侵袭的地方；过滤器最低工作压力不得低于 0.9MPa；且过滤器必须安装在带正压力的流体管道上。
4、自动集成净水配液站工作原理介绍
4.1进水过滤工作原理。
进水过滤器的核心技术是，一种缝隙式不锈钢滤网及独特的清理、反冲洗结构。过滤芯的缝隙式结构，改变了传统的滤网式结构。为了使清洗效果更好，在网内设计有不锈钢钢丝刷子。刷子由人工的驱动作旋转运动，将粘附在滤网内壁上的污物清理干净。
4.2精密过滤工作原理。
本精密水过滤器是采用纤维颗粒滤料为技术核心的专用过滤器。纤维颗粒滤料是一种新型的过滤材料，它既有纤维滤料过滤精度高和截污量大的优点，又具有颗粒滤料反冲洗洗净度高和耗水量少的优点，由该滤料形成的滤床空隙率分布接近理想滤料的结构。在该滤床的横断面（水平）上空隙率分布均匀；确保了过滤时，水流通道大小一致性；其直接效果是截污量均匀，水流短路现象得以避免。在该滤床的纵断面（垂直）空隙通道直径分布由上至下逐渐减少，空隙通道直径沿滤床纵断面呈上大下小的梯度分布，该结构十分有利于水中固体悬浮物的有效分离，即滤床上部脱附的颗粒很容易在下部窄通道的滤床中被捕获而截留。正因为纤维颗粒滤料形成的滤床所具有的独特性，因此本精密水过滤器得以实现高速和高精度的过滤，以满足高水质、大水量的使用要求。
4.3纯水工作原理。
应用反渗透现象将来水中的大部分离子去除掉，产出纯水， 改变了水的化学性能，并产生一定量的废水，是一种横流过滤。独特的设计实现反渗透的无电自动运行。
4.4配液工作原理。
主要部分采用文式管原理，即当经过净化后的压力水进入射流器， 经过射流器喉管，高速喷射，形成负压区，将乳化油吸入射流器，与压力水充分混合，配制成一定浓度的乳化液。
5、自动集成净水配液站工作过程说明
5.1净水部分工作过程说明。
原水（来水压力不低于 0.9MPa）經过进水过滤器，较大颗粒被拦截，一部分水经粗过滤水出水口输出，另一部分水进入精密水过滤罐内部布水器进行均匀布水，原水中的细小悬浮物吸附和拦截在纤维滤料上，过滤后的精密水进入精密水出口保安过滤器，一部分流出， 另一部分精密过滤水进入 RO 反渗透部分，经过 RO 反渗透膜的分离， 一部分水（约 60%-75%）成为纯水，另一部分水（约 25%-40%）成为浓缩水排掉，或连续有条件的用于其它设备。
5.2配液部分工作过程说明。
一部分原水经过 RO 反渗透膜组，产生的纯水通过软管连接进入乳化液配液装置，配好的乳化液存储在乳化液箱中，乳化液箱的出液口与矿方的乳化液箱串联，当乳化液输出时，液位下降，乳化液箱中的高可靠性先导浮球阀打开，从而控制净水部分的液力遥控截止阀开启，配液自动运行，当液位升高到一定值，高可靠性先导浮球阀关闭， 从而控制净水部分的液力遥控截止阀关闭，配液自动停止。配液装置一备一用，只需扳动一个三通阀即可快速启用备用的配液装置，同时乳化油的吸油口可在内置的乳化油箱和商品乳化油桶之间转换（出厂带有3米长吸油软管，直接将软管插入油桶，将吸油转换阀手柄逆时针旋转90°即可）。
6、对矿用自动集成净水配液站使用效果研究
自我矿投用该套净水装置后，使用效果良好，具体表现在：一是为综采工作面乳化液系统提供纯净而稳定的传动介质，为综采工作面其他设备提供纯净的水源。净化后的水提供给支架等其他设备，减少了支架液压原件的更换，从而减少维修人员工作量，减人提效；二是用纯水配制乳化液，彻底解决乳化液腐蚀、结垢、污染的问题；三是实现自动配液操作，无需人工值守，在自动配液的同时，还能生产粗过滤水和精过滤水，可提供给综采工作面其他设备使用；四是滤芯可实现定期在线自清洗，无需拆卸清洗；五是无附属配套设备，投资少，后期使用维护费用少。
7、小结
综上所述，我矿自安装投用KJSPYZ-3500 型矿用自动集成净水配液装置后，彻底解决了井下使用的生产水偏酸性、硬度高的问题，净化后的水在与与乳化液配比进入液压支架后，不会对液压支架造成腐蚀，大大延长了液压支架的使用寿命，效果非常显著，在同行业中具有较好的推广价值。
参考文献
[1] 刘庆，王小宝.新型压裂液配液站设计及应用[J].石油机械，2010，38（1），56-59.
[2] 韩少熙等.浅析配液站工程设计特点[J].中国石油和化工标准与质量，2014，34（5），138.