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(寧夏煤礦設計院, 寧夏 銀川 7 500 2 1 )摘 要 : 乳化 油 的質 量好 壞 和正確 使 用 是 煤礦單體 支架和綜 采 支架能否 正 常運轉 的 安全保證, 通過

2、分析 乳化液 在 井下 出現 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。關鍵 詞 : 乳化液 黑 色漂 浮物 穩(wěn) 定性中圖分類 號 : T D3 5 5十 . 4 文獻標 識碼 : B 文章編 號 : 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 動介質。 由于乳化 油 的質 量、

3、 礦井 水質的差異、 配液 濃度的不 足 等原 因, 乳化 液經 過一 段 時 間的使用后, 在泵箱 中出現一些 黑色 的漂浮物, 它極 易堵塞 濾網、 先 導 閥及 操控 閥, 嚴重 時 導致 液壓 支架動作失靈, 影 響井下正 常生產。 這種 現象大范 圍的存在 于寧煤 集 團各礦, 只是有一 些礦嚴重, 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 廠

4、家有必 要根 據實際情 況就黑 色漂浮 物產 生的原 因進行分析。2 煤礦液壓傳動介質 (乳化液 )的質量要求2. 1 乳化液對 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 成的, 長期 工作 在高 負荷 下, 并 且一 直浸 泡在 乳化 液中, 乳化 液能 否對其有 良好的保護至關 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

5、在乳 化 油 的技術 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 個相對 穩(wěn)定 的體系。 但在應 用條件 下要有 足夠相 對穩(wěn) 定性。 因為 乳化 液在 系 統(tǒng) 中要 承 受高壓、 高剪切 的考驗, 在這種 情況 下, 不能產生 析油析皂 現象, 以免堵塞 濾 網及 閥孔, 不能產生 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 高負荷下活 動, 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 面保護設收稿 日期 5 一 一備, 同時也為 了節(jié)約 能耗損失, 增加操 作的靈敏度。3 寧煤集 團各煤礦使用 乳化液的現狀寧夏 煤炭科學 技 術 研究 所 早 在 19 9 0 年就 自行研 制 出礦 用乳化 油技術, 經 過十幾 年 的發(fā) 展, 隨著 技術 研究 的不斷深入, 所 生 產

7、的產 品與 國 內先 進水 平看齊。 乳化油 的生產完全按 國家標準嚴格 檢驗,并 針對各礦不 同的水 質調 整配方, 按 標準規(guī)定 的 5% 濃 度要求, 完全符合質量要 求, 產品供應 集團內大部分煤礦。 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 生 ; 有 一些礦 使用情 況較 差, 有大量漂浮物產 生, 影 響煤礦正 常使用。 為什么合格產品在不 同 的礦會有不 同 的使用結果 ?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 三個條件 :( l ) 油必須 成 為微米級 細小液 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。 寧夏煤炭科學技術研究 所經過大量 的實驗和實踐, 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 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 際生 產 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 ), 根據此濃 度我 國采煤規(guī) 范 中有關 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。 而實際上 寧夏煤礦乳化 油用 量遠 遠小 于定 額要 求, 這 導致井 下使用乳 化油 濃度 遠遠不 能達到 要求。 為此, 寧夏煤炭科 學技術研 究所作 了大量 井 下調研工作, 發(fā)現 雖 然在煤礦 生產 中將乳化 液 的濃度 檢查 定 為

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

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

13、讀 數為 ; 3(2 ) 將 乳化 油 的材料 消耗 按定額規(guī) 定劃撥給采煤隊或綜采隊,不 與有 關材料費用掛 鉤 ;( 3 ) 管 理過程 中采取 多點檢 查, 嚴格 管理, 對有關操作人員及有關管理 人員統(tǒng) 一培訓 ;(4 ) 嚴格按 照作業(yè) 規(guī)程 及時清理液箱和管路 ;(5 ) 對 于水質較硬或穩(wěn)定 性要求較高的設備, 如進 口 設備采用 寧 夏煤炭科學技 術研究 所生 產的液壓支架濃 縮物, 該 產品更加穩(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 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 堵 網, 減少 清理維修費用 ; 其次 增強 了防銹 防腐性能, 減少 了支柱 維修、 維護 費用 ; 再次保證了系 統(tǒng)的潤 滑性, 減少支 柱 的磨損, 延 長設 備的使用壽命, 并且極 大地 降低泵 站

15、 的能耗。 綜 合考 慮, 嚴 格按規(guī) 定濃度配 液可 以 給煤礦帶來 巨大 的經濟效益。7 結束語綜上 所述, 產生 漂浮 物 的幾種原 因中濃 度不 夠是 主 要原 因, 只要 在 使用 時根 據水質選 定合適 乳化油的規(guī)格 型號, 嚴格按 照 5 % (重量 百分 比 )要 求配液就可 以減少漂 浮 物的產生, 從而 給煤礦帶來較 大 的經 濟效益。參考文 獻11 分析化學, 武漢大學.12 1 2 0 0 4 年全國礦 用油品研

16、討會集, 煤科總院油品測試中心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介 李俊 武 ( 19 6 0 勸, 高級工程師, 19 8 2 年畢業(yè)于西安礦院采礦 專業(yè), 工程碩士, 國家注冊咨詢工程 師 (投資 ), 國家注冊安全評價工程 師。 現任寧夏煤礦設計 院院長兼寧夏煤炭科學技術研究所所長。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