斜溝煤礦綜采工作面乳化液濃度影響因素分析

斜溝煤礦綜采工作面乳化液濃度影響因素分析

目前，隨著煤礦機(jī)械化程度的提高，乳頭液作為煤礦各具體條件和拆卸框架的液壓機(jī)，在整個(gè)能源系統(tǒng)中發(fā)揮著核心作用。尤其是對(duì)于液位，正確的選前和維護(hù)，直接影響液位臂的正常工作和液位的使用壽命。為此針對(duì)乳化液與液壓支架間的這種關(guān)系,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行了探討。118在電液中的應(yīng)用山西西山晉興能源有限責(zé)任公司斜溝煤礦18105工作面,設(shè)計(jì)年產(chǎn)能1000萬t,支架數(shù)量174架,采高5.49m,采用KAMAT泵站。煤礦的液壓支架、泵站、控制閥、管路、過濾網(wǎng)和液壓介質(zhì)組成了一套液壓系統(tǒng),支架的油缸和立柱是執(zhí)行元件,控制閥是液壓系統(tǒng)的控制元件。電液控制液壓支架的重要特點(diǎn)是利用電磁先導(dǎo)閥控制主控閥組的開與關(guān),控制油缸的動(dòng)作。電磁先導(dǎo)閥利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)程序化和自動(dòng)控制。電磁先導(dǎo)閥的控制回路精細(xì),因此對(duì)于液壓介質(zhì)和過濾網(wǎng)提出了極高的要求。乳化液的重要作用是,作為液壓介質(zhì)傳遞力和功率,同時(shí)為支架和泵站提供充足潤滑和防銹性能,與工作液壓系統(tǒng)中的密封材料相容,與環(huán)境相容,具有生物降解的功能。乳化液作為液壓介質(zhì)要有良好的過濾性能,乳化液穩(wěn)定,不分層和析油。乳化液的質(zhì)量由以下3個(gè)因素決定:水質(zhì)、乳化油和水與乳化油的配比(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。1.1水樣的準(zhǔn)備2009年5月,山西西山晉興能源有限責(zé)任公司斜溝煤礦對(duì)于準(zhǔn)備用于18105工作面的水樣進(jìn)行了檢測(cè),根據(jù)斜溝煤礦18105工作面的水質(zhì)特點(diǎn),斜溝煤礦選用了乳化油SOLCENIC2BW-C產(chǎn)品。水樣檢測(cè)結(jié)果如下:1.2產(chǎn)品與斜溝煤礦協(xié)同膠凝劑最佳配比根據(jù)斜溝煤礦的水質(zhì)特點(diǎn),選用福斯SOLCENIC2BW-C(ME10-4)產(chǎn)品與斜溝煤礦水樣配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3%、4%、5%的乳化液,在70℃下靜置168h(7d)后,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的乳化液最透明、最穩(wěn)定,且符合MT76—2002《液壓支架(柱)用乳化油、濃縮物及其高含水液壓液》的規(guī)定。1.31乳化液濃度過低,造成支架動(dòng)作慢在18105工作面安裝液壓支架時(shí),沒有注重乳化液的配比和清潔,乳化液在工作面剛開始投產(chǎn)時(shí),質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為0.5%,乳化液呈乳白色,有白色浮皂產(chǎn)生,過濾器堵塞,造成支架動(dòng)作緩慢,分析得出是乳化液濃度過低產(chǎn)生的危害。1.3.1斜溝煤礦乳化液水樣的處理1)乳化液濃度低,造成乳化液潤滑性能不足,動(dòng)密封和推拉油缸活塞桿密封磨損,產(chǎn)生了許多毛狀物,堆積在過濾芯表面,堵塞過濾器,造成支架系統(tǒng)的竄液和漏液,如圖1和圖2所示。2)防銹性能不足,造成支架和閥部件銹蝕。3)乳化液濃度過低,會(huì)造成乳化液抗菌能力下降,細(xì)菌數(shù)量增加,乳化液變臭。4)乳化液濃度過低,會(huì)造成乳化液不穩(wěn)定,產(chǎn)生析油和析皂。針對(duì)乳化液濃度過低,在液箱里配液時(shí),通過加大乳化油的用量,提高乳化液的配比濃度。2010年2月和3月取水樣檢測(cè),發(fā)現(xiàn)水源發(fā)生了變化。水樣檢測(cè)結(jié)果見表1。針對(duì)新的水樣,斜溝煤礦重新做了熱穩(wěn)定性試驗(yàn)。選擇SOLCENIC2BW-C產(chǎn)品與斜溝煤礦新的水樣配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3%、4%、5%的乳化液,在70℃下靜置168h(7d)后,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的乳化液有浮油出現(xiàn),質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%和5%的乳化液穩(wěn)定。由于新的水樣水質(zhì)硬度大,因此需要將乳化液質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持在4%以上。2010年3月通過對(duì)18105工作面乳化液取樣,樣品依次為液箱液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%)、回液(0.5%)、混液器配制液(7.5%)、液箱液(5%)、回液(5%)。①液箱液(0.5%)和回液(0.5%),乳化液均呈乳白色,有白色浮皂存在。乳化液的潤滑性能和防銹性能不足。②混液器配制液(7.5%)、液箱液(5%)和回液(5%),浮化液均呈淡黃色,透明,乳化液具有充分的潤滑性能和防銹性能。斜溝煤礦綜采隊(duì)制定了以下措施提高乳化液濃度。①混液器混液質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)到最高值7.5%。②在生產(chǎn)班時(shí),支架工作時(shí),向液箱內(nèi)直接加注乳化油,使液箱乳化液質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持在10%左右,直到回液質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到5%。③在生產(chǎn)班共計(jì)割煤4刀,加油30桶(200kg/桶),乳化液回液質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到了5%。實(shí)施以上措施后,支架移架速度加快,降架時(shí)間5s,拉架時(shí)間5s,升架時(shí)間5s,支架動(dòng)作正常。1.3.2液箱乳化液質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定2010年3月20日上午9時(shí)開始加油,提高濃度。泵站油泵6min可以抽空1桶油(200kg)。到15:30時(shí),工作面割煤4刀,加油30桶。從11時(shí)30分開始記錄液箱乳化液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化,記錄數(shù)據(jù)見表2。液箱浮化液質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化如圖3所示,支架在移架時(shí),有大量的回液回到液箱中,液箱的濃度急速下降,需及時(shí)補(bǔ)充乳化油,使質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在10%。1.3.3濾芯更換必要性乳化液濃度提高后,支架正常工作。但是在2個(gè)月后,發(fā)現(xiàn)濃度又開始下降。針對(duì)此問題進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)進(jìn)水過濾器發(fā)生了堵塞,造成進(jìn)入混液器的水流量不足,配液濃度不穩(wěn)定。更換進(jìn)水過濾器濾芯后,混液器工作穩(wěn)定工作,配液質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到了要求值5%。結(jié)果表明經(jīng)常對(duì)過濾器進(jìn)行清洗工作,對(duì)乳化液箱的正常配液有著直接影響。2最佳乳化液濃度的確定乳化液96%成分是水,水質(zhì)對(duì)于乳化液的性能非常重要。要經(jīng)常檢測(cè)水質(zhì),根據(jù)水質(zhì)情況選擇乳化液型號(hào),根據(jù)水質(zhì)的變化采取相應(yīng)措施。保持乳化液的濃度在規(guī)定值,是充分發(fā)揮乳化液性能的關(guān)鍵。提高整個(gè)支架系統(tǒng)的乳化液濃度,在支架工作時(shí),向液箱內(nèi)注乳化油。由于低濃度支架回液持續(xù)回到液箱,液箱濃度波動(dòng),需持續(xù)加入乳化油,以保持液箱液濃度穩(wěn)定