一、核心工作原理：適配井下場景的 “四級協同凈化 + 在線自潔” 機制

針對井下供水高煤泥、高懸浮物、空間狹窄且維護難度大的痛點，中天恒遠井下在線自清洗綜合供水凈化站以 **“強化預分離 + 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，實現礦井水的連續凈化與穩定供水，為綜采設備、降塵系統等提供達標水源，其具體機制可分為四個關鍵環節：

(一)一級處理：旋流離心預分離，快速截留大顆粒煤泥

設備進水端集成螺旋導流旋流腔，專為井下高煤泥水質設計：

高效分離驅動：礦井水經切線方向進入旋流腔，在特殊流道引導下形成 3-5m/s 的高速旋轉流場，產生 200-500 倍重力的離心力，針對密度僅為地表水泥沙 50% 的煤泥顆粒實現高效分離;

定向排渣設計：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，當壓差傳感器監測到上下壓差達 0.02-0.03Mpa 時，氣動排渣閥自動開啟，10-20 秒內完成排渣，無需停機且排渣含水率低至 70% 以下;

負荷緩沖作用：此階段可去除 85% 以上的大顆粒雜質，使后續過濾單元負荷降低 60%，避免高頻堵塞問題。

(二)二級處理：縫隙式濾網精濾，攔截微小懸浮顆粒

采用專利縫隙式不銹鋼濾網替代傳統編織濾網，適配井下復雜水質：

抗堵濾網結構：濾網采用三角形斷面鋼絲拼接而成，內壁平滑、外網呈三角形開口，大于過濾精度(可選 5μm、10μm、20μm)的雜質無法卡嵌，僅附著于表面;

梯度截留效果：經旋流預處理的水體通過濾網時，依次攔截 20-50μm 的煤粉顆粒與 5-20μm 的膠體雜質，過濾效率可達 92% 以上，出水懸浮物含量降至 10mg/L 以下;

前置保護功能：有效阻擋微小顆粒進入后續系統，減少對綜采設備、水泵葉輪的磨損，降低設備維護成本 30% 以上。

(三)三級處理：在線旋轉自清洗，保障濾網持續運行

內置機械自潔系統，實現濾網免拆維護與連續過濾：

主動清潔機制：濾網內部配備不銹鋼鋼絲刷，由減速電機驅動做 360° 旋轉，轉速可根據雜質附著量自動調節(10-30 轉 / 分鐘)，實時刮刷濾網內壁污物;

反沖協同增效：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%;

智能觸發控制：當濾網進出口壓差升至 0.05Mpa 或運行時間達到設定值(1-8 小時可調)時，系統自動啟動清洗程序，清洗后壓差恢復至 0.01Mpa 以下，濾網恢復初始過濾性能。

(四)四級處理：智能加藥調質(可選配)，優化水質穩定性

針對高礦化度或高硬度礦井水，可增設微型加藥與吸附單元：

精準加藥系統：配備電磁計量泵與水質傳感器，根據進水硬度、濁度數據自動投加絮凝劑或穩定劑，投加量誤差≤5%，促進微小膠體團聚沉降;

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)，使處理后水質滿足綜采設備冷卻、井下消防等多場景需求，甚至可達到飲用水預處理標準;

水質監測閉環：出水端設置濁度、pH 值雙傳感器，實時反饋處理效果，當水質不達標時自動觸發加藥調整或報警提示。

二、核心優勢特點：貼合井下場景的技術突破與價值提升

該設備通過結構優化與功能集成，在安全性、運維便捷性與經濟性上形成顯著優勢，完美適配煤礦井下惡劣環境與高強度運行需求。

(一)抗污耐腐性：適配井下惡劣環境的結構設計

耐腐材質選型：主體采用 Q235B 碳鋼襯環氧樹脂，濾網與刷子為 316L 不銹鋼材質，可耐受井下 pH 值 4-9 的酸性或堿性水質，以及煤泥水的腐蝕與磨損，設備使用壽命可達 8 年以上;

防爆安全設計：電氣部件均采用 Exd II BT4 防爆等級，符合《煤礦安全規程》要求，可在甲烷濃度≤1.0% 的井下環境安全運行，且配備過載、漏電雙重保護;

空間適配結構：采用一體化撬裝設計，占地面積僅為傳統分體式設備的 30%(如處理流量 100m³/h 的設備占地約 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)高效節能性：低耗運行與系統增效雙重價值

低能耗運行：旋流分離依賴水流自身動能，無需額外動力;自清洗系統功率僅為 0.3-0.75kW，加藥系統功率≤0.2kW，日均耗電量不足 15 度，相比傳統過濾設備節能 50% 以上;

耗材成本可控：縫隙式濾網無易損部件，正常使用 3-5 年無需更換;加藥系統采用精準投加技術，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;

設備保護增效：經凈化后的水體進入綜采設備后，可減少液壓系統堵塞、水泵葉輪磨損等問題，設備故障停機時間減少 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;

遠程監控管理：支持 4G / 工業以太網通信，可通過地面監控中心查看設備運行參數(流量、壓差、水質等)，實現故障報警、遠程診斷與參數調整，減少井下巡檢頻次;

極簡維護設計：日常維護僅需每周檢查排渣閥與傳感器狀態，每季度更換一次潤滑油，年均維護時間不超過 8 小時，相比傳統設備減少 80% 維護工作量。

(四)場景適配性：多需求覆蓋與系統兼容

流量與水質適配：處理流量覆蓋 50-500m³/h，支持 DN50-DN200 管徑，可根據礦井水類型(高煤泥型、高礦化度型、混合型)定制濾網精度與加藥方案;

多場景應用覆蓋：可作為綜采工作面總進水處理設備，為液壓支架、采煤機提供冷卻用水;也可用于井下消防供水凈化、降塵用水處理，甚至經深度處理后實現礦井水回用;

系統集成兼容：可與中天恒遠全程水處理器、真空脫氣機組合使用，形成 “凈化 - 防垢 - 除氣” 的井下供水全流程管控系統，進一步提升水質穩定性與設備壽命。

三、關鍵技術參數與性能指標

指標類別具體參數性能說明

核心處理效果懸浮顆粒去除率≥92%(粒徑≥5μm)出水懸浮物≤10mg/L

濾網自清洗恢復率≥98%清洗后壓差≤0.01Mpa

排渣含水率≤70%減少后續污泥處理量

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程監控

環境適應性工作溫度 0℃-60℃，濕度≤98%耐受井下潮濕、高溫環境

設備規格管徑適配 DN50-DN200，占地≤5㎡可移動撬裝設計，適配狹窄空間

耗材壽命縫隙濾網 3-5 年，刷子 1-2 年降低更換頻率與維護成本