礦用乳化液在井下析出黑色漂浮物的原因分析

1、第4 卷第 1 期V O L 4 N O. l西 北 煤N o r t h w e s t20 ( ) 6 年 3 月M a r c h 2 0 0 6礦 用 乳 化 液 在 井 下 析 出 黑 色 漂 浮 物 的 原 因 分 析李 俊 武 武 振國 馬 紅霞(寧夏煤礦設(shè)計(jì)院, 寧夏 銀川 7 500 2 1 )摘 要 : 乳化 油 的質(zhì) 量好 壞 和正確 使 用 是 煤礦單體 支架和綜 采 支架能否 正 常運(yùn)轉(zhuǎn) 的 安全保證, 通過

2、分析 乳化液 在 井下 出現(xiàn) 黑 色漂浮物 的 原 因, 提 出減 少乳化 液黑 色漂浮物 的 方 法 和建議。關(guān)鍵 詞 : 乳化液 黑 色漂 浮物 穩(wěn) 定性中圖分類 號(hào) : T D3 5 5十 . 4 文獻(xiàn)標(biāo) 識(shí)碼 : B 文章編 號(hào) : 1 6 7 2 一 3 8 8 0 (2 0 0 6 )0 1 一 0 0 3 4 一 0 31 前言煤 礦液 壓 支架 系統(tǒng) 要大 量使用乳 化 液作為液 壓轉(zhuǎn) 動(dòng)介質(zhì)。 由于乳化 油 的質(zhì) 量、

3、 礦井 水質(zhì)的差異、 配液 濃度的不 足 等原 因, 乳化 液經(jīng) 過一 段 時(shí) 間的使用后, 在泵箱 中出現(xiàn)一些 黑色 的漂浮物, 它極 易堵塞 濾網(wǎng)、 先 導(dǎo) 閥及 操控 閥, 嚴(yán)重 時(shí) 導(dǎo)致 液壓 支架動(dòng)作失靈, 影 響井下正 常生產(chǎn)。 這種 現(xiàn)象大范 圍的存在 于寧煤 集 團(tuán)各礦, 只是有一 些礦嚴(yán)重, 有 一些礦 輕微。 為保證乳 化液 在 井下 的正 確使用, 以確保液壓 支架的安 全 正常使 用, 作為乳 化 油 的生產(chǎn) 廠

4、家有必 要根 據(jù)實(shí)際情 況就黑 色漂浮 物產(chǎn) 生的原 因進(jìn)行分析。2 煤礦液壓傳動(dòng)介質(zhì) (乳化液 )的質(zhì)量要求2. 1 乳化液對(duì) 支架的零部件 必 須 有良好的 防腐蝕性液 壓支 架 和乳 化液 泵是 由多種金 屬 零部件構(gòu) 成的, 長期 工作 在高 負(fù)荷 下, 并 且一 直浸 泡在 乳化 液中, 乳化 液能 否對(duì)其有 良好的保護(hù)至關(guān) 重要。 乳 化液必須具 有 良好的 防腐蝕性 能。2. 2 乳 化液 必 須 具 有較 高的穩(wěn) 定性現(xiàn)

5、在乳 化 油 的技術(shù) 發(fā) 展很快, 有乳 化 型、 溶 液型、 高含水型等, 無論是那種 乳化 液它 的溶液都不是真液, 而是一 個(gè)相對(duì) 穩(wěn)定 的體系。 但在應(yīng) 用條件 下要有 足夠相 對(duì)穩(wěn) 定性。 因?yàn)?乳化 液在 系 統(tǒng) 中要 承 受高壓、 高剪切 的考驗(yàn), 在這種 情況 下, 不能產(chǎn)生 析油析皂 現(xiàn)象, 以免堵塞 濾 網(wǎng)及 閥孔, 不能產(chǎn)生 任何功能上的變化。2. 3 乳 化 液必 須 具有一 定的 潤 滑性乳化液 泵、 推溜器

6、的活塞、 液壓 支架各力 柱、 活塞 (桿 ) 都在 高負(fù)荷下活 動(dòng), 各摩擦表 面都必須要有一 定 的潤 滑油膜, 減緩其摩擦 和磨損, 一方 面保護(hù)設(shè)收稿 日期 5 一 一備, 同時(shí)也為 了節(jié)約 能耗損失, 增加操 作的靈敏度。3 寧煤集 團(tuán)各煤礦使用 乳化液的現(xiàn)狀寧夏 煤炭科學(xué) 技 術(shù) 研究 所 早 在 19 9 0 年就 自行研 制 出礦 用乳化 油技術(shù), 經(jīng) 過十幾 年 的發(fā) 展, 隨著 技術(shù) 研究 的不斷深入, 所 生 產(chǎn)

7、的產(chǎn) 品與 國 內(nèi)先 進(jìn)水 平看齊。 乳化油 的生產(chǎn)完全按 國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格 檢驗(yàn),并 針對(duì)各礦不 同的水 質(zhì)調(diào) 整配方, 按 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 的 5% 濃 度要求, 完全符合質(zhì)量要 求, 產(chǎn)品供應(yīng) 集團(tuán)內(nèi)大部分煤礦。 從各礦使用 的情 況來看, 有些 礦使 用情況 良好,沒有油皂 或漂 浮物產(chǎn) 生 ; 有 一些礦 使用情 況較 差, 有大量漂浮物產(chǎn) 生, 影 響煤礦正 常使用。 為什么合格產(chǎn)品在不 同 的礦會(huì)有不 同 的使用結(jié)果 ?4 乳化液析

8、 出黑 色 漂浮物 的原 因分析4. 1 影 響 乳化 液穩(wěn) 定的 理論 因素乳 化液是 指兩種 互不相 溶的液體 (水 和油 ), 當(dāng)其中 的一 種 液體成 為 小液滴, 均勻 的 分散 在另 一種液體中, 由于外觀 似乳狀, 故稱 為乳化 液。 要 使乳化油均 勻地分散到水相 中, 必 須滿足 以下 三個(gè)條件 :( l ) 油必須 成 為微米級(jí) 細(xì)小液 滴, 均勻 地分散 到水 中 ;(2 ) 降低油、水兩 相的界 面張力 ;(3

9、) 要能形 成牢 固的界 面膜, 防止 油相液滴之 間凝 聚。為 了滿足這些 條件,必 須借助乳化劑 的作用。 寧夏煤炭科學(xué)技術(shù)研究 所經(jīng)過大量 的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐, 確定 了配伍性很好 的多種乳化劑作為乳化油 的添加劑。油相 在乳化 劑的作 用下, 均勻地 分散 到水 中, 形成 了水包 油體系, 這種 體系不 是絕對(duì) 的穩(wěn)定 狀態(tài), 屬: 2 0 0 1 1 7西 北 煤低, 析 出的速度越 快。煤礦 實(shí) 際生 產(chǎn) 中乳 化液 的濃 度

10、一般要 求單體支柱 為 3%, 綜采支柱為 5 % (重 量百分 比 ), 根據(jù)此濃 度我 國采煤規(guī) 范 中有關(guān) 于乳化 油用 量 的定 額規(guī) 定, 為萬 噸煤消耗 8 0 0 k g 乳化 油。 而實(shí)際上 寧夏煤礦乳化 油用 量遠(yuǎn) 遠(yuǎn)小 于定 額要 求, 這 導(dǎo)致井 下使用乳 化油 濃度 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不 能達(dá)到 要求。 為此, 寧夏煤炭科 學(xué)技術(shù)研 究所作 了大量 井 下調(diào)研工作, 發(fā)現(xiàn) 雖 然在煤礦 生產(chǎn) 中將乳化 液 的濃度 檢查 定 為

11、一 項(xiàng) 主要 檢查 目標(biāo), 但是往 往是 在生 產(chǎn)開始 和檢查 時(shí), 工 人們將泵箱乳化液的濃 度加夠 或補(bǔ) 充夠, 但系 統(tǒng) 中濃度 往往 達(dá) 不到要求, 尤其是 綜采設(shè) 備, 系統(tǒng) 中有 幾十噸乳化 液, 泵 箱中加 人 的乳 化 油 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 不 能 達(dá) 到 整 個(gè) 系 統(tǒng)所 需 要 的量, 這時(shí)是 比較容 易析 出漂浮 物 的, 況 且 系統(tǒng) 中須不斷補(bǔ) 充液體, 泵工 的做法 是 只加水, 很 少及 時(shí)補(bǔ)充 乳化 油。 也 就

12、是說 只有 整個(gè) 系統(tǒng) 的乳 化液 濃度 都能 滿足要 求, 這 時(shí)才是最 穩(wěn)定的狀態(tài)。 因水質(zhì)太硬造成 析出黑色漂 浮 物, 這就 要求煤 礦 的供應(yīng) 人 員按 水質(zhì) 情況采 購相應(yīng) 規(guī)格 型號(hào) 的乳化 油。炭 第 1 期乳化 油使用 方法的幾 點(diǎn)建議( l ) 首先, 煤礦在使用時(shí)嚴(yán)格按 規(guī)定 的 5% (重 量百分 比) 配 液, 由于 寧夏煤炭科學(xué)技術(shù)研究 所生 產(chǎn)的乳化 油 加人 了折光計(jì)檢測(cè) 不 出添 加劑, 這時(shí) 折光 計(jì)

13、讀 數(shù)為 ; 3(2 ) 將 乳化 油 的材料 消耗 按定額規(guī) 定劃撥給采煤隊(duì)或綜采隊(duì),不 與有 關(guān)材料費(fèi)用掛 鉤 ;( 3 ) 管 理過程 中采取 多點(diǎn)檢 查, 嚴(yán)格 管理, 對(duì)有關(guān)操作人員及有關(guān)管理 人員統(tǒng) 一培訓(xùn) ;(4 ) 嚴(yán)格按 照作業(yè) 規(guī)程 及時(shí)清理液箱和管路 ;(5 ) 對(duì) 于水質(zhì)較硬或穩(wěn)定 性要求較高的設(shè)備, 如進(jìn) 口 設(shè)備采用 寧 夏煤炭科學(xué)技 術(shù)研究 所生 產(chǎn)的液壓支架濃 縮物, 該 產(chǎn)品更加穩(wěn)定, 性 能更加優(yōu)越。

14、5 按要求濃度配液的意義如果 乳 化液 濃度 能 夠達(dá) 到要 求, 不 僅僅 只是 給煤 礦 增 加 了乳 化 油 的 用 量, 還 給煤 礦 帶來更 大效益。 首先, 增 加乳 化液 的穩(wěn)定性, 不析 或少 量析 出漂浮物, 不會(huì) 堵 網(wǎng), 減少 清理維修費(fèi)用 ; 其次 增強(qiáng) 了防銹 防腐性能, 減少 了支柱 維修、 維護(hù) 費(fèi)用 ; 再次保證了系 統(tǒng)的潤 滑性, 減少支 柱 的磨損, 延 長設(shè) 備的使用壽命, 并且極 大地 降低泵 站

15、 的能耗。 綜 合考 慮, 嚴(yán) 格按規(guī) 定濃度配 液可 以 給煤礦帶來 巨大 的經(jīng)濟(jì)效益。7 結(jié)束語綜上 所述, 產(chǎn)生 漂浮 物 的幾種原 因中濃 度不 夠是 主 要原 因, 只要 在 使用 時(shí)根 據(jù)水質(zhì)選 定合適 乳化油的規(guī)格 型號(hào), 嚴(yán)格按 照 5 % (重量 百分 比 )要 求配液就可 以減少漂 浮 物的產(chǎn)生, 從而 給煤礦帶來較 大 的經(jīng) 濟(jì)效益。參考文 獻(xiàn)11 分析化學(xué), 武漢大學(xué).12 1 2 0 0 4 年全國礦 用油品研

16、討會(huì)集, 煤科總院油品測(cè)試中心13 l M” 6 一 2 0 2 液壓支架 (柱 )用乳化液、濃縮物及其高含水液壓液作者簡(jiǎn)介 李俊 武 ( 19 6 0 勸, 高級(jí)工程師, 19 8 2 年畢業(yè)于西安礦院采礦 專業(yè), 工程碩士, 國家注冊(cè)咨詢工程 師 (投資 ), 國家注冊(cè)安全評(píng)價(jià)工程 師。 現(xiàn)任寧夏煤礦設(shè)計(jì) 院院長兼寧夏煤炭科學(xué)技術(shù)研究所所長。A n a ly s i s o n r e a s o n o f b l a c k f

17、 l o a t in g su b s a t n c e s e P a r a t e d o u t f r o m m i n e e m u 械 o n u d n e r h s a f tLI u J 硼u a n d o th e r s(N i n 群i a C o lli e 巧 D e s i g n I n s ti t u t e Yi n e h u a n , Ni n 群i a 7 5 0 0 2 1