新型煤矿用乳化液浓度配比装置研究

【摘要】该文就皖北煤电集团公司前岭煤矿井下目前所使用的液压系统为XRB2B80/350型乳化液泵站如何将乳化液配比达到施工要求进行了具体的阐述，具有一定借鉴意义。

【关键词】新型煤矿；液压系统；乳化液浓度配比装置

前言

随着机械制造技术的不断提高与完善，液压系统在各类机器上得到了日益广泛使用，其中乳化液泵站就是将电机输出的能量通过液压泵转换为液体的压力能，通过管道将具有压力能的工作介质（工作液体）输送到工作面，由各种阀的分配和控制传递到支柱，使支柱完成升降工作，实现对顶板支护的目的。乳化液就像是液压系统的血液一样重要，本文是介绍以XRB2B80/350型乳化液泵站为基础，设置乳化液配置器，解决人工手动配置乳化液的缺点和不足，实现提高精度、降低成本、节约人工的目的。

目前，煤矿井下采煤工作面多采用液压支护，而为单体提供动力的工作介质就是乳化液，据大量实践证明，液压传动系统工作性能的好坏，很大程度上要取决于对工作介质的正确选择与管理，乳化液的浓度配比不当，会减少支柱的使用寿命和加速各种密封件损坏等，因此，应当非常重视对工作介质的选择和管理。其溶液浓度根据《煤矿安全规程》规定，乳化液浓度一般在3%～5%之间，浓度过高，会增加生产成本，浓度过低会影响液压设备的使用寿命，也给安全生产带来一定的隐患，所以说乳化液浓度配比非常重要。

皖北煤电集团公司前岭煤矿井下目前所使用的液压系统为XRB2B80/350型乳化液泵站，由两套XRB2B型乳化液泵组和一套XRXTA乳化液箱组成，乳化液配比方法是把乳化液箱内注入适量的清水后，由操作工人根据乳化液浓度测量仪的测定或经验来加入乳化油使其成为达到要求的乳化液溶液，但是，当乳化液用量增加时，再注入清水，其溶液的浓度也随之发生变化，不再符合标准要求，这时工人只有再次加入乳化油，既费时费力，又不能保证乳化液浓度要求，和配置乳化液的及时性。

为解决现有乳化液配比方式，改变其精度不高、效率低，很难保证支护设备的质量和安全生产要求的问题，本文主要介绍一种新型的乳化液浓度自动配比装置。该装置是通过平均估算和试差正交试验的方法，寻找节流阀开度大小和流量变化关系，编制流量——开度曲线图，用来控制调整乳化液浓度配比，同时利用部分流体力学原理，如（射流、紊流和二相流）的部分知识来使溶液充分混合，用以保证其精度达到标准要求。

1浓度配比装置介绍

1.1组成部分

首先是配置所使用的清水和乳化油分别依靠流量截止阀3配合流量刻度表5根据刻度来控制大小流量，分为快、中、慢三档能够根据工作面使用乳化液量的大小及时调整，乳化油箱为厚度1mm的不锈钢制成的密封箱，为保证乳化油均匀留出，在油面以上有5kg配重，随油面下降而下降，然后乳化液通过紊流混合器4，利用紊流的作用混合，最后混合好的乳化液直接流入乳化液箱1，在正常泵送乳化液的过程中，受到活塞运动的作用，乳化液箱1内的乳化液会被搅拌作用完成二次混合，更加确保乳化液浓度达标。

2现场实验检验

通过现场试验，分别取20个不同时段的浓度值，计算出平均浓度为3.5%，符合浓度要求，实现了乳化液浓度精确自动配比，降低了材料费用，达到了试验目的，设备稳定可靠。

3结语

通过实验证明，该装置具有以下特点：

（1）结构简单，体积小，配比准确，且不需要防爆设计等特点。

（2）配比精度高，受外界影响条件小。

（3）避免乳化油浪费，延长液压支护系统的使用寿命，节约材料费。

（4）安装方便，操作简单。

（5）独立于原有泵站系统，不影响原有任何系统的正常工作。

参考文献：

[1]机械设计手册.徐灏

[2]矿山机械液压传动.李昌熙、乔石

[3]煤矿机械液压传动基础知识.徐天锡

[4]乳化液泵站.刘忠章