一、核心工作原理：適配井下場景的 “四級協(xié)同凈化 + 在線自潔” 機(jī)制
針對井下供水高煤泥、高懸浮物、空間狹窄且維護(hù)難度大的痛點，中天恒遠(yuǎn)井下在線自清洗綜合供水凈化站以 **“強(qiáng)化預(yù)分離 + 精密過濾 + 智能自清洗” 為核心 **，通過四級階梯式處理與實時自潔技術(shù)，實現(xiàn)礦井水的連續(xù)凈化與穩(wěn)定供水，為綜采設(shè)備、降塵系統(tǒng)等提供達(dá)標(biāo)水源，其具體機(jī)制可分為四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：
(一)一級處理：旋流離心預(yù)分離，快速截留大顆粒煤泥
設(shè)備進(jìn)水端集成螺旋導(dǎo)流旋流腔，專為井下高煤泥水質(zhì)設(shè)計：
高效分離驅(qū)動：礦井水經(jīng)切線方向進(jìn)入旋流腔，在特殊流道引導(dǎo)下形成 3-5m/s 的高速旋轉(zhuǎn)流場，產(chǎn)生 200-500 倍重力的離心力，針對密度僅為地表水泥沙 50% 的煤泥顆粒實現(xiàn)高效分離;
定向排渣設(shè)計：煤泥、巖屑等大顆粒(粒徑≥50μm)在離心力作用下被甩向腔壁，沿錐形腔壁螺旋下沉至底部集污區(qū)，當(dāng)壓差傳感器監(jiān)測到上下壓差達(dá) 0.02-0.03Mpa 時，氣動排渣閥自動開啟，10-20 秒內(nèi)完成排渣，無需停機(jī)且排渣含水率低至 70% 以下;
負(fù)荷緩沖作用：此階段可去除 85% 以上的大顆粒雜質(zhì)，使后續(xù)過濾單元負(fù)荷降低 60%，避免高頻堵塞問題。
(二)二級處理：縫隙式濾網(wǎng)精濾，攔截微小懸浮顆粒
采用專利縫隙式不銹鋼濾網(wǎng)替代傳統(tǒng)編織濾網(wǎng)，適配井下復(fù)雜水質(zhì)：
抗堵濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)：濾網(wǎng)采用三角形斷面鋼絲拼接而成，內(nèi)壁平滑、外網(wǎng)呈三角形開口，大于過濾精度(可選 5μm、10μm、20μm)的雜質(zhì)無法卡嵌，僅附著于表面;
梯度截留效果：經(jīng)旋流預(yù)處理的水體通過濾網(wǎng)時，依次攔截 20-50μm 的煤粉顆粒與 5-20μm 的膠體雜質(zhì)，過濾效率可達(dá) 92% 以上，出水懸浮物含量降至 10mg/L 以下;
前置保護(hù)功能：有效阻擋微小顆粒進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，減少對綜采設(shè)備、水泵葉輪的磨損，降低設(shè)備維護(hù)成本 30% 以上。
(三)三級處理：在線旋轉(zhuǎn)自清洗，保障濾網(wǎng)持續(xù)運行
內(nèi)置機(jī)械自潔系統(tǒng)，實現(xiàn)濾網(wǎng)免拆維護(hù)與連續(xù)過濾：
主動清潔機(jī)制：濾網(wǎng)內(nèi)部配備不銹鋼鋼絲刷，由減速電機(jī)驅(qū)動做 360° 旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速可根據(jù)雜質(zhì)附著量自動調(diào)節(jié)(10-30 轉(zhuǎn) / 分鐘)，實時刮刷濾網(wǎng)內(nèi)壁污物;
反沖協(xié)同增效：清洗過程中同步啟動反向水流沖洗，水流方向與過濾方向相反，在刷子刮刷作用下，污物被快速沖入排污通道，單次清洗耗時≤30 秒，且清洗水耗僅為處理水量的 1%-2%;
智能觸發(fā)控制：當(dāng)濾網(wǎng)進(jìn)出口壓差升至 0.05Mpa 或運行時間達(dá)到設(shè)定值(1-8 小時可調(diào))時，系統(tǒng)自動啟動清洗程序，清洗后壓差恢復(fù)至 0.01Mpa 以下，濾網(wǎng)恢復(fù)初始過濾性能。
(四)四級處理：智能加藥調(diào)質(zhì)(可選配)，優(yōu)化水質(zhì)穩(wěn)定性
針對高礦化度或高硬度礦井水，可增設(shè)微型加藥與吸附單元：
精準(zhǔn)加藥系統(tǒng)：配備電磁計量泵與水質(zhì)傳感器，根據(jù)進(jìn)水硬度、濁度數(shù)據(jù)自動投加絮凝劑或穩(wěn)定劑，投加量誤差≤5%，促進(jìn)微小膠體團(tuán)聚沉降;
深度凈化模塊：可選配活性炭或離子交換樹脂吸附層，去除水中異味、重金屬離子(Pb²⁺、Cd²⁺等)，使處理后水質(zhì)滿足綜采設(shè)備冷卻、井下消防等多場景需求，甚至可達(dá)到飲用水預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn);
水質(zhì)監(jiān)測閉環(huán)：出水端設(shè)置濁度、pH 值雙傳感器，實時反饋處理效果，當(dāng)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時自動觸發(fā)加藥調(diào)整或報警提示。
二、核心優(yōu)勢特點：貼合井下場景的技術(shù)突破與價值提升
該設(shè)備通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化與功能集成，在安全性、運維便捷性與經(jīng)濟(jì)性上形成顯著優(yōu)勢，完美適配煤礦井下惡劣環(huán)境與高強(qiáng)度運行需求。
(一)抗污耐腐性：適配井下惡劣環(huán)境的結(jié)構(gòu)設(shè)計
耐腐材質(zhì)選型：主體采用 Q235B 碳鋼襯環(huán)氧樹脂，濾網(wǎng)與刷子為 316L 不銹鋼材質(zhì)，可耐受井下 pH 值 4-9 的酸性或堿性水質(zhì)，以及煤泥水的腐蝕與磨損，設(shè)備使用壽命可達(dá) 8 年以上;
防爆安全設(shè)計：電氣部件均采用 Exd II BT4 防爆等級，符合《煤礦安全規(guī)程》要求，可在甲烷濃度≤1.0% 的井下環(huán)境安全運行，且配備過載、漏電雙重保護(hù);
空間適配結(jié)構(gòu)：采用一體化撬裝設(shè)計，占地面積僅為傳統(tǒng)分體式設(shè)備的 30%(如處理流量 100m³/h 的設(shè)備占地約 3㎡)，底部加裝萬向滑輪，可沿井下軌道移動，適配狹窄巷道與綜采工作面的靈活布置需求。
(二)高效節(jié)能性：低耗運行與系統(tǒng)增效雙重價值
低能耗運行：旋流分離依賴水流自身動能，無需額外動力;自清洗系統(tǒng)功率僅為 0.3-0.75kW，加藥系統(tǒng)功率≤0.2kW，日均耗電量不足 15 度，相比傳統(tǒng)過濾設(shè)備節(jié)能 50% 以上;
耗材成本可控：縫隙式濾網(wǎng)無易損部件，正常使用 3-5 年無需更換;加藥系統(tǒng)采用精準(zhǔn)投加技術(shù)，藥劑消耗量比人工加藥減少 40%，年耗材成本降低 2 萬元以上;
設(shè)備保護(hù)增效：經(jīng)凈化后的水體進(jìn)入綜采設(shè)備后，可減少液壓系統(tǒng)堵塞、水泵葉輪磨損等問題，設(shè)備故障停機(jī)時間減少 60%，間接提升采煤效率 5%-8%。
(三)智能便捷性：無人值守與低維護(hù)的運維革新
全流程自動化：集成壓差、濁度、液位等 6 類傳感器，實現(xiàn)排渣、清洗、加藥等全流程自動控制，無需人工操作，適配井下人員精簡需求;
遠(yuǎn)程監(jiān)控管理：支持 4G / 工業(yè)以太網(wǎng)通信，可通過地面監(jiān)控中心查看設(shè)備運行參數(shù)(流量、壓差、水質(zhì)等)，實現(xiàn)故障報警、遠(yuǎn)程診斷與參數(shù)調(diào)整，減少井下巡檢頻次;
極簡維護(hù)設(shè)計：日常維護(hù)僅需每周檢查排渣閥與傳感器狀態(tài)，每季度更換一次潤滑油，年均維護(hù)時間不超過 8 小時，相比傳統(tǒng)設(shè)備減少 80% 維護(hù)工作量。
(四)場景適配性：多需求覆蓋與系統(tǒng)兼容
流量與水質(zhì)適配：處理流量覆蓋 50-500m³/h，支持 DN50-DN200 管徑，可根據(jù)礦井水類型(高煤泥型、高礦化度型、混合型)定制濾網(wǎng)精度與加藥方案;
多場景應(yīng)用覆蓋：可作為綜采工作面總進(jìn)水處理設(shè)備，為液壓支架、采煤機(jī)提供冷卻用水;也可用于井下消防供水凈化、降塵用水處理，甚至經(jīng)深度處理后實現(xiàn)礦井水回用;
系統(tǒng)集成兼容：可與中天恒遠(yuǎn)全程水處理器、真空脫氣機(jī)組合使用，形成 “凈化 - 防垢 - 除氣” 的井下供水全流程管控系統(tǒng)，進(jìn)一步提升水質(zhì)穩(wěn)定性與設(shè)備壽命。
三、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)與性能指標(biāo)
指標(biāo)類別具體參數(shù)性能說明
核心處理效果懸浮顆粒去除率≥92%(粒徑≥5μm)出水懸浮物≤10mg/L
濾網(wǎng)自清洗恢復(fù)率≥98%清洗后壓差≤0.01Mpa
排渣含水率≤70%減少后續(xù)污泥處理量
運行特性處理流量50-500m³/h
工作壓力0.2-1.6Mpa
防爆等級 Exd II BT4，功率 0.5-1.0kW適配井下爆炸性環(huán)境
自動化功能自動排渣、自動清洗、智能加藥支持無人值守與遠(yuǎn)程監(jiān)控
環(huán)境適應(yīng)性工作溫度 0℃-60℃，濕度≤98%耐受井下潮濕、高溫環(huán)境
設(shè)備規(guī)格管徑適配 DN50-DN200，占地≤5㎡可移動撬裝設(shè)計，適配狹窄空間
耗材壽命縫隙濾網(wǎng) 3-5 年，刷子 1-2 年降低更換頻率與維護(hù)成本
