吸入式煤水倉

煤水倉中的煤漿液面低於煤水泵時稱為吸入式煤水倉。煤水倉的有效容積較大，對水採煤漿量變化的適應性較強；煤水泵房的布置和煤水泵的操作比較方便。其缺點為：煤水倉的標高損失較大，增大了呆滯煤量；倉體結構比較複雜，開拓工程量較大。總體來看，全部水力運提時壓入式煤水倉較為優越，僅排細煤泥時吸入式較好。

基本介紹

• 中文名：吸入式煤水倉
• 外文名：Suction coal bunker
• 釋義：煤漿液面低於煤水泵
• 學科：煤炭工程
• 領域：開採
• 特點：有效容積較大

簡介

我國自有水力採煤起，就同時引進了吸入式煤水倉，直至60年代中期，除開灤等少數礦區在排送大粒度（-50mm）煤漿採用過斜坡型簡易壓入式煤水倉，以及採用人工調節分設的煤水閘閥實現初步的控制煤水濃度外，凡有水力運提的水采井、區，絕大多數都是使用吸入式煤水倉。這種倉型因其最高水位在煤水泵房地坪之下，故在煤水製備工藝中，倉體不給煤流系統造成標高損失、且因倉與泵房之間無擋水牆，除硐室工程量小和施工容易外，通視條件相當好，司泵人員對倉內的煤水狀況一目了然。而這些優點在壓入式煤水倉是不可能有的。但吸入式煤水倉的缺點也很突出：一是煤水泵啟動困難；二是因受煤水泵吸程和吸力的限制倉的有效容量小；三是當時的煤水濃度調節方式在操作上十分繁重、煤水比既稀薄又極易造成堵管事故。

但回過頭來看，壓入式煤水倉雖有容量大和輸出煤水濃度高等優點，但其缺點也大，且其缺點正好是吸入式煤水倉的優點。因此，若能從技術上對吸入式煤水倉採取措施，使其揚長避短，一舉解決其煤水泵的快速啟動、增大倉的容量和實現定量給煤等三個問題,在排送大粒度（-50mm） 煤漿情況下，吸入式煤水倉不僅會復出，而且很可能還將成為受歡迎的一種倉型。

傳統吸入式煤水倉評述

由於煤水泵的有效吸程僅3～4m,吸水管口對煤的吸力半徑約為0.8～1.2m ，故傳統的最簡單的吸入式煤水倉也就是一座長、寬、深為約4m的地下式水池。較精細的設計，為增大倉的容積，適當增加進煤水一端的長度，並將倉底做成斜坡。煤水

泵一般在倉的左右兩側各安裝一台（組），若再往外安裝第三組泵，由於吸水管加長後吸水阻力增大，很難正常運轉。故使用吸入式煤水倉多數是只一組泵工作，另一組備用、檢修。也可在煤水倉的左面、右面和端面各安裝一組煤水泵，即將泵房平面設計為“T”字形,倉與泵聯合布置為“十”字形。淮南謝三礦曾在泵房內築一長條形地溝式煤水倉，三組泵一字形排列於倉的一側，但實際上並未因此而增加倉的容積，因為只有開行的泵能在倉內吸出一個水坑，另兩組泵的吸水管經常是被煤淤塞住的。

每組煤水泵需用一獨立的吸水管，由於在其管口不允許安裝止回閥，煤水泵的啟動很麻煩。如輔以射流裝置，除另需有壓水源外，主要是因倉小，泵的啟動太頻繁，不如使用煤水管內的存水返沖吸水管來得快。但若煤水管全部為平置管道（僅為平巷運輸、無提升段） ，連此法也用不上。

傳統吸入式煤水倉對煤水輸送濃度的調節是即繁重又頗具風險。壓入式煤水倉是從倉底吸煤，只要設計參數恰當，一般無沉煤淤積。而在吸入式煤水倉內，因重力自然分級現象，煤水濃度上稀下稠，煤水泵啟動時，為了只吸水、不吸或少吸煤，需將吸水管吊起來至管口離水面下1m左右的位置。若吊得太高，一進入空氣，啟動即告失敗; 若吊的高度不夠，猛一下吸入濃度過大或吸進大量沉底矸石，則極易發生堵管事故。

而進入運行後，操作人員為安全起見，一般都不願意把管口下放到煤水濃度較大的深度,故生產上需用大量補給水，致使輸出煤水比一般都稀達1∶7～10。在水槍落煤能力較大的水采井、區，有的故意將高壓供水管經過煤水倉，當入倉煤量稍大時，打開旁通高壓水閥門，既使水槍降低水壓減少了來煤，又給倉內補了水，同時又便於停泵時沖洗管道。象這一類“一舉三得”的做法，預示著傳統的吸入式煤水倉早晚必遭淘汰。

吸入式煤水倉改進方案

針對上述吸入式煤水倉的三個問題，最佳改革方案也最好是一舉三得，其中泵的啟動和倉的容積問題是其被壓入式煤水倉所取代的主要原因。所以可改革其工藝配置，讓裝在吸入式倉上的煤水泵按壓入式運行。現提出採用液下渣漿泵方案，在煤水泵的吸水管上串聯一台液下渣漿泵，不僅解決了煤水泵啟動時的注水問題，且可用渣漿泵提供的揚程加大倉的深度,一舉解決傳統吸入式煤水倉容積小的問題。

若再在渣漿泵的吸水管口配置一個“無堵塞式吸水管”，使煤水從倉底吸出。這樣，就形成了一個完全是吸入式倉的型式，實質上是與壓入式倉無異的帶有助吸裝置和定量給煤裝置的新型吸入式煤水倉。它具有兩種倉型的主要優點，而幾乎甩掉了兩者的全部缺點，而所付出的代價僅是多了液下渣漿泵這一工藝環節。

小功率的液下渣漿泵是一種很簡單的設備，國內已有多種型號、規格的產品。但用於本裝置仍需委託專業廠家專門設計製造為好，泵的揚程按10m計（含1～2 m 吸程），當與流量為600m/h的大粒度煤水泵匹配時，泵的軸功率不足30kW；而配流量360m/h的中小粒度煤水泵時，所需電動機功率僅20 kW左右。因此，完全可視其為是生產工藝中的一種伺服機械。

本方案對煤水濃度的調控採用的“無堵塞式吸水管”是一種簡單又可靠的不用機械設備的煤水倉定量給煤裝置。它是用格柵分隔煤水的原理，在煤水泵的吸水管內加設一塊格柵網，沿管徑方向將管分為上下兩個缺圓，其上缺圓只與煤水倉的污水間連通，不與倉內沉積煤接觸，使吸水管既不會全管被堵死，又起到了對煤水泵限量給煤的作用。

關於倉體造型和正確運行問題

現行壓入式煤水倉為滿足容積要求，常以立式倉或斜坡式倉作為存煤為主的“首倉”，再配以蓄水為主的地溝式“尾倉”。在這一組合中，若倉體造形不符合水力學的相關要求或生產使用不當，尾倉極易被煤淤塞，形同虛設。

從地溝式尾倉的尾部流入倉內的煤水相當於流進一個普通的平流式沉澱池。煤迅速從倉尾開始沉澱，繼之逐漸有煤露出水面，形成一個半沒半露的煤堆。隨著不斷來煤，這個煤堆的水下部分順水流方向以一定的安息角向前方擴大，而露出水面的煤因受隨後入倉的煤水的沖刷力而按一定的摩阻坡順水向前推移。若池內的煤水是由置於前端的煤水泵從池底部吸走，則只有當煤堆至吸水管口的距離小於泵的吸力半徑時，泵才能既吸水又吸煤。

總結

若只單純解決吸入式煤水倉的定量給煤和泵的啟動問題，肯定還會有多個行之有效的方案。但在歷史上傳統吸入式煤水倉遭淘汰主要是容積問題，其次是泵的啟動問題。

若首倉深5m、倉斗坡度45度、坡面高2m、倉寬4m、尾倉長25m 和其坡度按5%設計，其有效容積可達300m，可滿足中型水采井、區的生產要求。若將首倉深加大到6～7 m、或採取兩個倉並列的布置方式，也可用於大型水采井、區。在工藝配置上可多組煤水泵共用一套助吸和定量給煤裝置、也可一對一配置。但不管安裝有多少台液下渣漿泵都不能兼作清倉用泵，吸入式煤水倉是整個煤水系統的最低點，應設定專門用於清倉的設備和設施。