1、科研項目實施方案項目名稱：粗細混合煤泥新型水倉自動清挖工藝和系統設備研究項目承擔單位：XX煤業股份有限公司南屯煤礦項目負責人：李小川起止年限：2020年3月-2020年9月煤業股份有限公司二o二O年二月一、項目來源粗細混合煤泥新型水倉自動清挖工藝和系統設備研究的提出來源于煤礦清倉的迫切需要。目前南屯煤礦由于受開采條件的限制，九采北部泄水巷跨落已無法修復，為此設立-537二級泵房，承擔礦井七采深部的排水，該排水泵房水倉位置運輸環節復雜，-537二級軌道若受開采動壓影響無法保證運輸路線的暢通，嚴重影響該泵房水倉煤泥清挖，且該水倉無沉淀池，又地處九采三分區皮帶機尾后方，涌水量大，大塊狀煤炭及煤泥直接

2、進入該水倉，造成清挖頻繁，工作量大，目前煤礦井下水倉的清理基本全部是人工清理。通過該項目的研究，建立清挖水倉機械化作業線，為水倉中的粗細混合煤泥的清挖走出一條新路，并能實現煤泥與水的分離，從而達到安全、快速、高效、低耗的清倉效果。該項目不僅能使清倉機械化而且可以提高清倉速度，同時大大降低了工人的勞動強度，減少了環境污染，創造了較好的經濟效益。二、項目主要研究內容及目標1、研究目標研制南屯煤礦粗細煤泥混合新型水倉自動清挖工藝和系統設備，對各種性質的煤泥實現自動清理、自動分離，自動裝車運輸，解決清倉勞動強度大，不安全，效率低，污染巷道問題。促進煤礦現代化礦井建設，實現煤泥清挖的文明生產和安全生產。

3、2、主要研究內容、關鍵技術1）主要研究內容本次研究針對南屯煤礦水倉煤泥顆粒粗細分布不均，清挖周期短，勞動強度大、操作不安全等問題，深入研究水倉高效機械清挖新工藝、新設備、新方法與配套技術。1借鑒天科機械制造有限公司已有的細煤泥水倉煤泥清挖工藝，找到粗細煤泥并存處理的更簡單，更合理，更環保的工藝方法。2研制煤泥清挖機和配套的移動系統、攪拌裝置：主要指標：倉口粗顆粒正常攪拌輸送，攪拌、破碎與泵吸頭一體化設計。30以下顆粒可抽排長距離輸送。3設計高效雙工作區域兩端進料煤泥脫水壓濾機，效率高、體積小主要指標：壓濾泵優化設計，濾布合理選用，壓濾效率提高10%；壓濾泵站與操作臺分體設計，方便設備操作。4.

4、MC-1型煤泥粗分機設計定型：0.3MM以上顆粒通過粗分機分離并自動裝車，所分離煤泥水自動進入緩沖攪拌罐，由高效壓濾機分離處理。水倉內的粗細煤泥可以實現自動攪拌、抽排、分級、脫水、裝車流水線作業。（2）關鍵技術1. 含有粗細顆粒的煤泥水攪拌、抽排、輸送技術：全新的“MQ-1型煤泥清挖輸送機”：該機革新以前的設計,將煤泥的攪拌、水倉煤泥的清除、煤泥輸送集為一體化的自動清挖機，該機可自行移動，攪拌與抽排高度集合、抽排設備可左右擺動、上下移動，實現不同高度、不同方位的煤泥的攪拌抽排。水平輸送距離可達1200米），煤泥輸送濃度達到50%，操作只需要一人，實現了真正意義上的水倉煤泥自動清挖輸送。其關鍵技

5、術是：自動攪拌煤泥水、自動過濾雜物、攪拌與抽排高度集合、攪拌抽排能夠全方位工作，高濃度煤泥的長距離輸送。2. 粗細煤泥的分離，既不影響壓濾機的使用，又不能糊篩開發設計全新的專利產品“MC-1型煤泥粗分機”該機是專門針對煤泥性質復雜，為給連續高效壓濾機提供優質的待分離煤泥而設計的煤泥分離設備，主要目的是將不便于壓濾脫水的煤泥粗顆粒首先從煤泥中分離出來，從而既可提高煤泥脫水質量，又可大大提高煤泥的脫水效率。關鍵技術是煤泥的粗細分離、粗煤泥自動裝車、細煤泥能夠全部進入壓濾設備。3. 洗煤泥的高效脫水開發設計新型“ZQ-4型高效連續壓濾機”：基于對煤泥脫水處理的深入研究和多年經驗的總結，我們將開發新型

6、的高效連續壓濾機，該機突破傳統的壓濾過濾理論，在設備體積不變的條件下，大幅度提高了煤泥的單位產量。關鍵技術：壓濾機全液壓控制、雙工作區域、兩端進料、自動裝車。3、創新點（1）壓濾機全液壓控制、雙工作區域、兩端進料、自動裝車。（2）煤泥的粗細分離、粗煤泥自動裝車、細煤泥能夠全部進入壓濾設備。（3）自動攪拌煤泥水、自動過濾雜物、攪拌與抽排高度集合、攪拌抽排能夠全方位工作，高濃度煤泥的長距離輸送。三、主要技術指標主要技術指標序號設備名稱設備型號數量參數名稱參數值1煤泥清挖機MQ-11輸送煤泥濃度%45煤泥輸送粒度mm10可輸送顆粒：mm30輸送出口壓力MPa0.2輸送流量M3/h25-33電機功率k

7、W28配水壓力MPa2.52煤泥粗分機MC-11粗煤泥產量T/h5高頻振動功率kW3*2攪拌功率kW4.0緩沖容量M32.03高效連續壓濾機ZQ-41干煤泥產量T/h10-12煤泥含水率%30入料壓力MPa0.7液壓缸壓力MPa16泵站電機功率kW28輸送帶電機功率kW3四、項目實施的技術方案1、總體技術方案1）設備組成：水倉清挖系統主要由煤泥攪拌設備、煤泥輸送設備、緩沖攪拌容器、煤泥分離設備（裝車輸送帶）四大部分組成。2）主要工藝路線：水倉煤泥高壓水沖擊、攪拌、破碎煤泥清挖泵輸送煤泥粗分（分離的粗煤泥裝車）-緩沖攪拌容器攪勻-雙作用壓濾機分離脫水皮帶機自動裝車。4工藝流程如下：MQ-1：煤泥

8、清挖輸送含水煤泥輸送MC-1:煤泥粗分精煤泥輸送水倉I粗煤泥自動裝車ZQ-4型高效干煤泥自連續壓濾機動裝車1水1r副水倉3.2.3、設備的布置方式：見下圖一、圖二19000雙作臃續兌水壓濾機煤泥粗分機A9T煤泥青挖泵煤泥粗分機高效脫水系統6水倉煤泥經高壓水沖擊后攪拌達到一定濃度，大顆粒經破碎后用煤泥輸送泵輸送到水倉口的煤泥粗分機內，將大于0.3mm以上的粗顆粒煤泥首先分離，自動裝礦車。余下的煤泥水進入緩沖容器內，緩沖容器的作用是貯存一定量的煤泥，以便保證脫水壓濾機始終有足夠的煤泥供應。由于煤泥沉淀快，所以必須加攪拌機構不停的攪拌，防止沉淀。脫水壓濾機將緩沖攪拌罐內的煤泥以一定的壓力輸送入壓濾機

9、過濾室內，將煤泥脫水。脫出的煤泥經過壓濾機下部的輸送帶自動裝車或者送到另一部皮帶上運走，脫出的水回到另一個蓄水水倉。煤泥清理過程完成。2、技術途徑本項目將采用現場考察、技術調研、工藝設計、總體方案設計、設備研制、地面試驗、井下工業性試驗，具體為：1）、井下水倉相關資料調研：查資料了解水倉的現狀，斷面尺寸、長度。水倉內取樣，進行煤泥沉降試驗、粒度分析。擬選址。人工清倉的存在問題。2）、工藝設計借鑒現機械清倉的工藝，設計新的清倉工藝。3）、根據現場情況和現清倉周期，設計系統整體方案。生產能力的核定系統的組成設計設備總體布置4）、設備的研制煤泥煤泥清挖輸送機研制煤泥粗分機研制雙工作區域兩斷進料高效連

10、續壓濾機的研制5）、地面試驗關鍵設備模擬試驗6）、井下工業性試驗進行水倉的清挖，檢驗設備的相關參數和可靠度7）、總結分析，形成相關研究成果，項目驗收。3、試驗基地及規模該項目試驗分出廠試驗和井下工業性試驗。出廠試驗在制造工廠地面進行，主要對設備原理性試驗、基本參數進行測定。項目井下工業性試驗兗礦集團兗州煤業公司南屯煤礦進行工業性試驗，對設備壽命、配套性進行考核。五、項目進度與階段考核目標本項目自2008年1月開始執行，2008年9月30日總結鑒定，包括現場調研、理論分析、工藝和系統設備設計制造并在南屯煤礦進行現場實驗。（1）2008年01月2008年02月研究計劃：現場調研，井下水倉現狀調查、

11、收集資料，采集煤泥樣品。研究目標：分析分析煤泥構成和特性，分析清挖現場構造，研制合理清挖工藝；（2）2008年03月2008年06月研究計劃：制定工藝實現方案，系統設備的設計和制造研究目標：系統設備完成地面模擬試運行，并進行必要改進；（3）2008年07月研究計劃：設備完成井下安裝并進行清挖煤泥試驗；研究目標：在實驗基礎上，完成設備定型；（4）2008年09月項目總結，提交總體研究報告，評審鑒定。六、協作單位及試驗地點1. 協作單位基本情況徐州天科機械制造有限公司是省級高新技術企業，擁有中高級人才二十多人，具有教強的開發能力，長期從事水倉設備的研發，在行業處于領先地位。擁有國家專利5項，通過省

12、部級技術鑒定項目1項，獲省科技基金資助的項目1項，通過礦務集團技術驗收的項目3項。長期以來公司按照ISO-9000標準建立并實施了質量體系，實行從采購、設計、生產、銷售等全過程的質量控制。公司生產的水倉自動清挖設備在全國八十多個礦井使用，受到廣大用戶的好評。公司擁有整套水倉設備試驗設施，保證了產品的可靠性。從人員設備都可保障課題的正常進行。2. 試驗地點的條件南屯煤礦是我國大型現代化高產高效礦井，在開采、掘進等方面具有雄厚的實力。長期以來，南屯煤礦堅持科學技術是第一生產力的思想，走產學研相結合的道路，解決了煤炭生產中的一系列科技難題，推動了煤炭生產技術的發展，取得了顯著的科技成果。同時培養了一

13、大批具有較高科技水平的技術隊伍。在各個方面走在行業的前列。南屯煤礦由于受開采條件的限制，九采北部泄水巷跨落已無法修復，為此設立-537二級泵房，承擔礦井七采深部的排水，該排水泵房水倉位置運輸環節復雜，-537二級軌道若受開采動壓影響無法保證運輸路線的暢通，嚴重影響該泵房水倉煤泥清挖，且該水倉無沉淀池，又地處九采三分區皮帶機尾后方，涌水量大，大塊狀煤炭及煤泥直接進入該水倉，造成清挖頻繁，工作量大，目前煤礦井下水倉的清理基本全部是人工清理。煤泥清挖需要人工：每班需要6人施工，每班大約清挖6車，每車為3立方米。-537水倉：外環容量1260立方米。內環容量840立方米。共2100立方米。-670水倉

14、：外環容量1206立方米，內環容量1604立方米。共2810立方米。人工清理主要工具是鐵鍬、水桶、礦車，工人勞動強度大，作業環境惡劣，清理和運輸對煤礦巷道污染嚴重。另外清理效率低下，一般一個水倉清理周期長達60天左右，給煤礦用水和治水安全造成一定的安全隱患。清理時工人在煤泥中作業，非常不安全，有些煤礦曾發生過煤泥將工人埋在泥下的事故。水倉內的煤泥顆粒有大有小，倉口顆粒粗大、倉內細小，因此粗細煤泥混合水倉機械化，自動化清理設備的研制，就十分必要。該項目也正是該礦在實際生產需要提出來的，可以作為該項目的井下工業性試驗地點。3. 試驗內容驗證水倉清挖的工藝煤泥清挖輸送機試驗煤泥清挖輸送機的基本性能考

15、核；煤泥清挖輸送機可靠性。煤泥粗分機煤泥粗分機效果考核；煤泥粗分機可靠性考核。高效連續壓濾機高效連續壓濾機效果考核；高效連續壓濾機可靠性考核。5）整個裝載作業線試驗 水倉清挖系統作業線清挖能力試驗； 水倉清挖系統作業線能力匹配性試驗 水倉清挖系統作業線連續性考核； 水倉清挖系統作業線整體可靠性考核七、項目經費預算單位：萬元1、項目調研、差旅、論證費2萬元2、系統研究制造費59.6萬元1）脫水設備研究（含泵站、加長小皮帶）32.72萬元2）緩沖罐（帶攪拌）研究2.72萬元3）煤泥清挖專用泵（一）8.90萬元4）煤泥清挖專用泵（二）8.80萬元5）脫水設備系統附件0.48萬元6）螺旋式攪拌器0.9

16、8萬元7）自動卸料裝置5萬元3萬元4、項目驗收、鑒定費（含資料費）費用總計2萬元66.6萬元3、系統安裝調試費八、項目人員組成（1）課題負責人（單位、姓名、職稱、職務）：兗州煤業股份有限公司南屯煤礦：管振祥高級工程師副總工程師徐州天科機械制造有限公司：劉傳令高級工程師，總經理（2）課題工作人員兗州煤業股份有限公司南屯煤礦：澹凡苓隊長宋慶亮技術主管范愛文工程師韓剛工程師徐州天科機械制造有限公司：史萬明高級工程師，總工程師李大男高級工程師，技術部長季益義高級工程師，副總經理朱興民高級工程師，副總經理董圣明高級工程師，總裝車間主任王栓工程師課題研究實施方案基本格式課題名稱一、目的、意義（問題提出）1

17、、研究的背景、現狀分析、碰到的問題。2、目的、意義（為什么研究？價值是什么？解決什么問題？）、研究目標本課題要解決的具體問題所要達到的目標要求。三、研究內容實現研究目標要研究的具體問題，實驗類課題還要研究假設。四、研究范圍1、對研究對象的總體范圍界定；2、對研究對象模糊概念進行界定（例：“后進生”）；3、對關鍵概念（變量）的界定。五、研究對象課題研究的直接對象。六、研究方法1、根據課題的性質、類型選擇具體的一種或幾種研究方法（例行動研究法、調查法、實驗法）；2、如何進行研究。七、研究的程序設計研究步驟、時間規劃、管理措施。八、研究成果形式研究報告或論文，其他有關材料。九、研究組成員及分工十、經

18、費預算情況。如何實施立項課題嘉興市教科所朱建人、課題立項的意義1、是對申報課題價值的認同。2、是對科研課題進行規范管理的有效途徑。3、能對課題申報者的研究實施必要的指導與幫助。4、是一份責任與使命而不是榮譽稱號。二、立項后的研究準備工作1、研討修訂方案這是課題順利完成的基礎。要點：集思廣益；批判思維；精益求精。方案的基本結構：（I）課題名稱：語言最少化（指明對象、內容、研究方法）。目的、意義：回答為什么（對課題進行前瞻性思考和對真實問題的揭示）。國內外相關課題的研究綜述：回答“誰在做”（廣泛檢索，擇要闡述）。課題的界定：回答“是什么”（課題內涵的揭示與外延的框定以及操作路徑的提煉）。課題研究的目標：回答“怎么樣”（真實問題的對應面）。課題研究的方法和途徑：回答“怎么做”的問題（技術創新）、策略或措施。課題研究的對象：確定被試。課題研究的步驟：準備一一實施一一總結。課題研究的成果形式：專著、研究報告、論文、產品等。課題研究的主要成員：專業、職稱、職務等。（II）經費預算：資料費、咨詢費、差旅費、成果包裝費等。2、合理進行組內分工這是課題有序進行的保證。要點：職責明確；合作互動；資源共享。3、及時建立相關制度這是課題獲得成效的保障。要點：民主氛圍；學研制度；工作進程。4、獲得必要的經費支持三、立項后的實施操作1、認真操作研究方案“按圖紙施工”2、認真積累相關資料有檔案意識