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天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》
完整版)科研项目实施方案
科研项目实施方案
项目名称：粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设
备研究
承担单位：XXX
项目负责人：XXX
·····2025 3·-2025· 9 月
一、项目来源
粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究》的
提出来源于煤矿清仓的迫切需要。XXX 由于受开采条件的限
制，无法修复九采北部泄水巷跨落，为此设立-537 二级泵房，
承担矿井七采深部的排水。该排水泵房水仓位置运输环节复杂，
-537二级轨道若受开采动压影响无法保证运输路线的畅通， : .
博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》
严重影响该泵房水仓煤泥清挖。该水仓无沉淀池，又地处九采
三分区皮带机尾后方，涌水量大，大块状煤炭及煤泥直接进入
该水仓，造成清挖频繁，工作量大。目前煤矿井下水仓的清理
基本全部是人工清理。
通过该项目的研究，建立清挖水仓机械化作业线，为水仓
中的粗细混合煤泥的清挖走出一条新路，并能实现煤泥与水的
分离，从而达到安全、快速、高效、低耗的清仓效果。该项目
不仅能使清仓机械化，而且可以提高清仓速度，同时降低了工
人的劳动强度，减少了环境污染，创造了较好的经济效益。
二、项目主要研究内容及目标
1、研究目标
研制南屯煤矿粗细煤泥混合新型水仓自动清挖工艺和系统
设备，对各种性质的煤泥实现自动清理、自动分离、自动装车
运输，解决清仓劳动强度大、不安全、效率低、污染巷道问题。
促进煤矿现代化矿井建设，实现煤泥清挖的文明生产和安全生
产。 : .
不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》
2、主要研究内容、关键技术
1）主要研究内容
本次研究针对南屯煤矿水仓煤泥颗粒粗细分布不均、清挖
周期短、劳动强度大、操作不安全等问题，深入研究水仓高效
机械清挖新工艺、新设备、新方法与配套技术。
1．借鉴 XXX已有的细煤泥水仓煤泥清挖工艺，找到粗
细煤泥并存处理的更简单、更合理、更环保的工艺方法。
2．研制煤泥清挖机和配套的移动系统、搅拌装置：
主要指标：仓口粗颗粒正常搅拌输送，搅拌、破碎与泵吸
头一体化设计。φ30以下颗粒可抽排长距离输送。
3．设计高效双工作区域两端进料煤泥脱水压滤机，效率
高、体积小
: .
去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》
主要指标：压滤泵优化设计，滤布合理选用，压滤效率提
高 10% ；压滤泵站与操作台分体设计，方便设备操作。
4．MC-1 型煤泥粗分机设计定型： 以上颗粒通过
粗分机分离并自动装车，所分离煤泥水自动进入缓冲搅拌罐，
由高效压滤机分离处理。
水仓内的煤泥处理可以通过自动化流水线实现搅拌、抽排、
分级、脱水和装车等操作。以下是关键技术和创新点的介绍。
关键技术：
、抽排、输送技术：新型的
“MQ-1 型煤泥清挖输送机”将煤泥的搅拌、清除和输送集成在
一起，可以自行移动，实现不同高度和方位的搅拌和抽排。该
机的关键技术是自动搅拌煤泥水、自动过滤杂物、搅拌与抽排
高度集合、搅拌抽排全方位工作，高浓度煤泥的长距离输送。
：新型的“MC-1 型煤泥粗分机”可以将
不便于压滤脱水的煤泥粗颗粒从煤泥中分离出来，从而提高煤 : .
子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。” ——《论语》
泥脱水质量和效率。该机的关键技术是煤泥的粗细分离、粗煤
泥自动装车、细煤泥全部进入压滤设备。
：新型的“ZQ-4 型高效连续压滤机”
可以大幅度提高煤泥的单位产量，关键技术是压滤机全液压控
制、双工作区域、两端进料和自动装车。
创新点：
、双工作区域、两端进料和自动装车。
、粗煤泥自动装车、细煤泥全部进入压
滤设备。
、自动过滤杂物、搅拌与抽排高度集合、
搅拌抽排全方位工作，高浓度煤泥的长距离输送。
主要技术指标：
设备名称 设备型号 数量 参数名称 参数值 : .
吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎? ——《论语》
煤泥清挖机 MQ-1 1 输送煤泥浓度 %45
煤泥输送粒度 mm φ10
可输送颗粒 mm φ30
输送出口压力 MPa
输送流量 M3/h 25-33
电机功率 kW 28
配水压力 MPa
煤泥粗分机 MC-1 1 粗煤泥产量 T/h 5
高频振动功率 kW 3*2
搅拌功率 kW
缓冲容量 M3
高效连续压滤机 ZQ-4 1 干煤泥产量 T/h 10-12
煤泥含水率 % ＜30
入料压力 MPa
液压缸压力 MPa 16
泵站电机功率 kW 28
和总体方案设计：
根据水仓情况和煤泥特性，设计清挖系统的工艺流程和设
备组成，制定总体技术方案。 : .
子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。” ——《论语》
3）、设备研制：
根据总体方案，研制符合要求的煤泥搅拌设备、煤泥输送
设备、缓冲搅拌、煤泥分离设备等设备。
4）、地面试验：
在地面进行清挖系统的试验，验证设备的性能和工艺流程
的可行性。
5）、井下工业性试验：
将设备和工艺流程应用到实际生产中，进行工业性试验，
验证清挖系统的稳定性和可靠性。
3、技术难点及解决方案
1）煤泥粗分和自动装车技术难点：
，自动
装车需要保证装车效率和装车精度。解决方案是采用煤泥分离
设备和自动装车系统，提高煤泥分离和装车的效率和精度。
2）煤泥脱水技术难点：
煤泥脱水需要保证脱水效果和脱水速度。解决方案是采用
双作用连续脱水压滤机，提高脱水效果和速度。
3）设备布置和安装技术难点： : .
博观而约取，厚积而薄发。——苏轼
设备布置和安装需要考虑井下空间和通风条件，同时确保
设备的稳定性和安全性。解决方案是根据井下空间和通风条件
设计设备布置方案，并采用专业的安装团队进行安装和调试。
4、技术经济指标
本项目的技术经济指标如下：
1）水仓清挖系统的设计产能为每小时50 吨。
2）设备的总投资为1000 万元。
3）每吨煤泥的清挖成本为50 元。
4）设备的使用寿命为10 年。
5）项目的投资回收期为3 年。
6）项目的内部收益率为20% 。
7）项目的净现值为500 万元。
8）项目的静态投资回报率为50% 。
借鉴现有机械清仓工艺，我们设计了一种新的清仓工艺。
首先，我们需要根据现场情况和清仓周期，设计系统整体方案，
包括生产能力的核定、系统的组成设计和设备总体布置。接着，
我们将进行设备的研制，包括煤泥清挖输送机、煤泥粗分机和
双工作区域两断进料高效连续压滤机等关键设备的研制。在地
面试验阶段，我们将进行关键设备的模拟试验，以检验设备的
相关参数和可靠度。在井下工业性试验阶段，我们将进行水仓 : .
士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎? ——《论语》
的清挖，以考核设备的寿命和配套性。最终，我们将总结分析，
形成相关研究成果，并进行项目验收。
本项目将分为出厂试验和井下工业性试验两个阶段。出厂
试验将在制造工厂地面进行，主要对设备的原理性试验和基本
参数进行测定。井下工业性试验将在XXX 进行，以考核设备
的寿命和配套性。
该项目自2008 年 1 月开始执行，计划于2008 年 9 月 30
日总结鉴定。在研究计划方面，我们将在2008 年 1 月至 2 月
进行现场调研和井下水仓现状调查、收集资料，采集煤泥样品，
以分析煤泥构成和特性，分析清挖现场构造，并研制合理清挖
工艺。在2008 年 3 月至6 月，我们将制定工艺实现方案，进
行系统设备的设计和制造，并在地面模拟试运行，进行必要改
进。在 2008年 7 月，设备完成井下安装并进行清挖煤泥试验，
以完成设备定型。最终，在2008 年 9 月，我们将提交总体研
究报告，并进行评审鉴定。
XXX是我们的协作单位，拥有中