湖南考察报告MicrosoftWord文档(3)

1、关于赴湖南飞翼公司学习考察矿山充填成套装备系统的调研报告集团公司：根据集团公司井工改露采方案+1800水平以下规划两对120万吨/年井工矿即松树滩煤矿和别立沟煤矿，为解决两对矿井在今后开采过程中浅部火区的威胁，确保矿井和深部资源安全、探索综采和上下层同时开采工艺，在前期赴赤峰考察工作基础上，为进一步了解飞翼公司生产的矿山充填成套装备系统及其在矿井应用的情况，为公司领导决策提供支持，11月14日兰山煤业公司牵头组织由集团分管生产、技术的领导和基层单位松树滩煤矿、别立沟煤矿参加的考察组赴湖南长沙飞翼公司和河北邯郸峰峰集团新三矿进行了学习考察。考察组参观了飞翼公司生产线，听取了飞翼公司所做松树滩煤矿

2、地面充填方案介绍，实地考察了新三矿综采充填工作面，现将学习考察情况汇报如下：一、飞翼公司情况介绍飞翼股份有限公司坐落于我国工程机械制造中心湖南长沙，创立于1996年，2009年12月16日成功股改，被长沙市政府列入拟上市重点扶持企业，注册资金1亿元，占地500多亩，现有员工680余人，是一家集矿山机械、矿山电子、润滑机械研发于一体的多元化产业公司，主要生产充填工业泵、高压辊磨机、深锥浓密机、立式砂仓、井下矸石处理系统、矿山充填成套装备系统等产品，是近年来国内矿山工程机械制造领域异军突起的一支新生力量。目前公司产值已接近5亿元，创税突破5000万元。公司先后通过了市级、省级技术中心，被评为“湖南

3、省高新技术企业”、“湖南省100强民营企业”、“信用等级AAA企业”。公司通过了ISO9001:2008国际质量管理体系认证，被评为“湖南省质量信用A级企业”，“飞翼”商标被评为“湖南省著名商标”。公司自主研发的矿用充填工业泵、高压辊磨机、深锥浓密机、立式砂仓、煤矿用混凝土泵、井下矸石处理系统、矿山充填成套装备系统等高新技术产品，完全替代进口设备，市场占有率在70%以上。自主研发的充填工业泵、高压辊磨机、深锥浓密机、立式砂仓等填补了国内相关领域的空白。公司研发的400型活塞式工业泵，被行业内誉为“神州第一泵”，为国内目前最大方量的混凝土膏体材料输送泵。该设备主要用于矿山充填开采新技术应用，是实

4、现矿山行业安全、环保、高效开采的核心装备，该高新技术产品的成功研发，引起了业内广泛关注，得到了与会专家、学者、大型煤矿集团负责人的高度关注及肯定。飞翼股份有限公司通过与中国科学院院士宋振骐院士、中南大学邱冠周院士的合作，筹建院士工作站，提升飞翼股份绿色充填开采装备与技术在矿山行业的创新能力和研发能力，提高飞翼股份在充填装备行业的核心竞争力。飞翼股份在湖南省科技厅的批准下，已于2012年10挂牌成立“湖南省矿山充填装备工程技术研究中心”（以上材料由飞翼公司提供）。二、充填系统工艺流程及关键技术1、充填系统工艺流程 2、采空区充填关键技术是膏体充填料浆采用专用充填泵加压管道输送和膏体输送过程中防堵

5、管技术充填工业泵实物照片 充填泵主要技术参数厂 家PM（德国普茨迈斯特公司）Schwing（美国施维英公司）飞翼股份（国产）型 号KOS 25100 HPKSP220VHGBS150电机功率 /kW2×2502´2502´250最大输送量 /m3/h150150150最高泵送压力 /MPa101015最大输送量时泵送压力 /MPa8.58.512活塞冲程 /mm250031002500泵送缸直径 /mm360300300泵出口管径/mm250150180参考价格（万元/套）820730420防堵管技术主要有以下几点（1）、充填管路按需布设管道压力测试点，实现实时监

6、测管道压力，及时发现堵管位置。（2）、整套系统包括充填泵站、充填泵、阀组和沿线压力监测系统实现自动控制技术，降低因人为失误操作产生堵管可能性。（3）、采用输送管路排气技术和节流阀以保证料浆满管输送，减少堵管几率及充填料离析。（4）液压换向阀，用于两泵（一用一备）充填方案管路快速切换阀，一台泵发生故障，能迅速切换至另一台，不影响充填作业。 三、新三矿综采工作面膏体充填情况新三矿核定生产能力为95万吨/年，属高瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量15.1m3/min，相对瓦斯涌量11.2 m3/t，地表为农田。矿井采用立井暗斜井单水平开拓，采煤方法为走向长壁采煤法出，采煤工艺为轻放综采。选用飞翼公司生产HGB

7、S150充填泵进行综采架后膏体充填开采，充填管路长度1500米，膏体充填原材料选择煤矸石、粉煤灰，胶结料（石膏、石灰）、硅酸盐水泥和水。新三矿充填材料用量概算表项 目数 量工作面开采参数回采工作面长度 /m160采高 /m2.7煤层密度 /t/m31.4工作制度采煤-充填-检修平均日进刀数 /刀/d4平均日进尺 /m/d2.0工作面煤炭采出率 /%95平均日煤炭产量 /t/d1150年工作日 /d/a300年煤炭产量 /万t/a34.5充填量系统充填能力 /m3/h150采充比0.90班充填量 /m3/班778班有效充填时间 /h/班5.2平均日充填量 /m3/d778年充填量 /万m3/a2

8、3.3材料配比煤矸石 /kg/m38701180粉煤灰 /kg/m3300400胶结料 /kg/m3100120水 /kg/m3495370充填材料用量小时用量煤矸石 /t/h131177粉煤灰 /t/h44.859.8胶结料 /t/h1518水 /m3/h74.955.4日用量煤矸石 /t/d677918粉煤灰 /t/d233.4311.1胶结料 /t/d77.893.4水 /m3/d385.1287.9年用量煤矸石 /万t/a20.327.5粉煤灰 /万t/a79.3胶结料 /万t/a2.332.8水 /万m3/a11.68.6询问该矿人员了解到充填成本在100元/吨左右，膏体终凝强度在7

9、MPa,实地查看综采架后充填工作面充填效果较好。四、松树滩煤矿委托飞翼公司所做充填原材料实验分析1 概 况1.1 试验来源：兰山煤业充填项目1.2 试验目的按试验室预先设计的配合比，选用HBT90/21-200S型活塞式充填工业泵模拟井下充填，预做环管试验，试验该配比材料的可泵性，测定拌和物在管道中运行的沿程阻力。1.3 试验主要仪器设备（1）HBT90/21-200S型活塞式充填工业泵，1台；（2）125mm内径输送管，长度约150m，弯头若干，配套管卡及胶圈若干；（3）PTB 703平面压力变送器，4个；（4）2 m³的搅拌机（实际可一次搅拌约3.0m³），1台；（5）

10、2t台秤，1台；（6）MultiSystem 5060液压万用表测量装置1套。1.4 试验内容（1） 对进场后的原材料进行材料分析；（2） 在实验室按预先设计的配合比试拌，选择合适的配合比；（3） 按实验室设计的配合比进行环管试验；（4） 对环管试验中测得的数据进行分析及现场清理。1.5 试验进度试验自2013年11月1日开始，2013年11月4日结束。（1）2013年11月2日，在实验室按预先设计的配合比试拌，确定实试验合比；（3）2013年11月3日，制定环管试验方案；（4）2013年11月4日，根据试验方案进行环管试验；（5）2013年11月4日，出具试验报告及试验现场清理。2 原材料分

11、析及配比2.1 试验材料兰山煤业废渣、兰山煤业粉煤灰、自来水、松塔牌32.5复合硅酸盐水泥2.2 试验材料分析原材料的颗粒级配直接影响着拌和物的输送性能，为了配制适合泵送的拌和物，应选用连续级配的原材料。兰山煤业废渣含水率很小，废渣经我公司锤式破碎机(PC-375*300)破碎后的粒级分布如下：颗粒大小（mm）9.5以上9.54.754.752.362.361.181.180.61.180.60.30.150.15以下所占比例2.4%13.9%28.5%16%11.8%12.2%3.9%11.3%2.3 试验配比选择根据实验室级实验，调整塌落度为230mm的配方，水泥：废渣=1:9，质量浓度8

12、3.8%。按照2.5方充填料的使用量，使用废渣3.6t，水泥0.4t，水0.775t，塌落度在泵送前测定。3 环管试验3.1 试验系统根据以往多次环管试验经验，本次试验选用HBT90/21-200S活塞式工业泵配DN125输送管。管道采用管卡联接，中间一段通过架子悬空布置，长度共24m，高度约5m，其余水平布置，管口加固。试验系统管路总长约150m。试验前首先润管，观察有无渗水、压力是否正常，各设备运转正常后方可上料。测压点间的位置及距离如下图所示：图1测压点位置图3.2 试验方案料浆制备采用1台2m3的混凝土搅拌机（实际一次搅拌约2.5m³）进行强制式搅拌，人工计量上料。1、废渣称

13、重后通过皮带机进入搅拌机。2、按照配比实验要求用水量计量后进入搅拌机。3、水泥称重后通过皮带输送进行搅拌机。4、搅拌35 min钟后开始正式试验。3.3 试验结果及分析配好料之后开始泵送，稳定后测定管道压力损失。第一次测试上图为第一次测试，泵送次数为21次，泵系统压力为8Mpa，排量52%。从上图可以看出，第一点为平均值为0.5218Mpa（即p1*），第二点平均压力为0.5213Mpa，第三点压力为0.2228 Mpa，所以压力损失为应为0.299Mpa。（注：第一点代表图1中的1号测试点，第二点代表图一中的3号测试点，第三点代表图1中的5号测试点。） 下图为第二次测试即停泵15min后的测

14、试结果图，从下图可以看出，第一点平均压力为0.5427Mpa，第三点为0.2306Mpa，压力损失为0.3121Mpa。此次泵送次数为24次，泵的系统压力为8Mpa。（注：第一点代表图1中的1号测试点，第二点代表图一中的3号测试点，第三点代表图1中的5号测试点。）第二次测试第三次测试上图为在第二次试验基础上停泵30min后的测试结果，从上图可以看出第一点平均压力为0.5974Mpa，第四点平均压力（p4*）为0.2471Mpa，压力损失为0.3503 Mpa，比前两次增大，由于水泥的凝结，使得泵送压力增大，压力损失也有所增加。此次泵送次数为24次，泵的系统压力为8Mpa。（注：第一点代表图1中

15、的1号测试点，第二点代表图一中的2号测试点，第三点代表图1中的3号测试点，第四点代表图1中的5号测试点）第四次测试 上图为第四次测试，泵送次数为24次，泵系统压力为8Mpa，排量72%。从上图可以看出，第一点平均值为0.6163Mpa（即p1*），第四点平均压力(p4*)为0.2352Mpa，压力损失为0.3811 Mpa.此次泵送是在第三次停泵的基础上，在停泵1小时后的结果。（注：第一点代表图1中的1号测试点，第二点代表图一中的2号测试点，第三点代表图1中的3号测试点，第四点代表图1中的5号测试点）注：图中 3号测试点的平均压力通常会比第一点高，出现这种问题是由于出现一段下降过程，导致压力增

16、大，甚至可能超过第一点的出口压力。充填工业泵的主要参数如下：项 目指标与参数泵送物料粉煤灰膏体、煤矸石膏体、尾矿膏体、赤泥、污水污泥等含固率粉煤灰膏体：55%82% 煤矸石、尾矿膏体：70%85%气体含量< 1%最大颗粒物£ 25 mm塌落度1528cm运行时间连续室内温度0540型号HGBS200.14HGBS150.15HGBS100.15最大理论排量m3/h19314397最大泵送压力MPa141515正常泵送压力MPa101210121012输送缸内径mm300300300输送缸行程mm310025002100换向形式S管阀S管阀S管阀泵出口通径mm200180150电

17、动机额定功率kW2×400或3152×250或2002*160电动机额定电压V1W/6k/660/380工作装置外形尺寸mm9055×2100×15607855×2100×15607055×2100×1560工作装置大约重量kg10500960085004、结 论1、本次试验所测得的数据仅供参考，材料是兰山煤业废渣、自来水、松塔牌32.5复合硅酸盐水泥。2、通过4次的泵送实验即记录结果可以看出，此次配比后的环管实验非常成功，泵送时间也接近2小时，坍落度250MM泵送性较好，建议如果要实现远距离泵送应增加细颗粒（1.

18、18-0.15MM）的百分比,改善泵送性能达到远距离输送目的。3、此次采用的水泥：废渣=1:9，水泥用量非常经济，强度也能达到客户要求，脱模时间按以上配比6小时可以脱模。充填形成1m3充填料成本汇总项目材料用量（t/m3）单价（元/t）成本（元/m3）备注材料费水泥0.1628044.8粉煤灰0.045电费0.53元/kWh4.13因设备不会出现长时间全部满载情况，故取功率系数0.75人工费200元/人日1.65按9人计算日常维护费1.5合计52.08元/m3充填开采增加吨煤成本35.67元/t五、学习考察体会1、矿井充填开采是未来“三下”开采和急倾斜煤层矿井开采发展方向，特别是对浅部存在火区的急倾斜煤层矿井开采具有很强的借鉴意义主要有以下几点：（1）、膏体充填具有固结作用，充填开采可很好地解决矿压显现采空区顶板垮落引起的瓦斯、火灾、地表水灾等事