馬鳳和

【摘 要】由于在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，礦井涌水這一常見問題通常會(huì)伴隨生產(chǎn)全過(guò)程。所以煤礦井下排水系統(tǒng)也就成為是生產(chǎn)設(shè)備不可或缺的重要組成部分。為了確保煤礦井下生產(chǎn)安全、有效進(jìn)行，必須及時(shí)把涌入礦井的水排出去，否則不僅會(huì)淹沒設(shè)備，還會(huì)對(duì)礦井和井下作業(yè)人員構(gòu)成嚴(yán)重威脅。本文對(duì)主排水泵相關(guān)問題展開探討，以期通過(guò)井下排水工作的完善，推動(dòng)煤礦生產(chǎn)效益的不斷提升。

【關(guān)鍵詞】主排水泵；作用；選用與安裝；效率提升；常見問題處理

煤礦井下主排水系統(tǒng)的作用是排出井下涌水，主要包括水泵、吸水管路和相關(guān)附件等。其不僅是確保井下生產(chǎn)安全的固定設(shè)備，而且由于煤礦生產(chǎn)的特性，在礦井生產(chǎn)的過(guò)程中礦井涌水的排出問題時(shí)刻存在。因此，深入探討和分析井下主排水泵使用中的相關(guān)問題具有十發(fā)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.煤礦生產(chǎn)對(duì)礦井主排水泵的要求

礦井主排水泵房擔(dān)負(fù)著排出井下積水的重要任務(wù)，是礦井防治水的重要組成部分，是保證礦井安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定主排水設(shè)備應(yīng)滿足如下要求：

1.1 必須有工作、備用和檢修水泵

工作水泵的能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70%。工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25%。

1.2 配電設(shè)備應(yīng)同工作、備用以及檢修水泵相適應(yīng)，并能同時(shí)開動(dòng)工作和備用水泵

為了確保主排水泵的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)很有必要。這種現(xiàn)代工業(yè)化控制和監(jiān)測(cè)裝置，除能完成水泵的單機(jī)控制外，還可通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)傳輸接口模塊與設(shè)置，在井上調(diào)度指揮所有排水泵等被控設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)水泵的自動(dòng)化控制，提高生產(chǎn)效益和可靠性。

2.礦井主排水泵的選擇與安裝

2.1礦用主排水泵的選用

礦用排水泵的選用是一項(xiàng)十分重要的工作，如果選擇不當(dāng)，將導(dǎo)致泵在工作中流量偏大或偏小，揚(yáng)程偏高或偏低，材料不耐磨蝕、腐蝕等，這不僅在使用上不能滿足生產(chǎn)要求，而且效率低、壽命短，造成浪費(fèi)和損失。甚至在緊急狀況下，由于無(wú)法達(dá)到預(yù)期工作狀態(tài)而引發(fā)其他事故。

選型主要依據(jù)流量和揚(yáng)程。需要知道裝置的最小流量和最大流量，選泵時(shí)以最大流量為依據(jù)，在沒有給出最大流量的情況，通?？梢匀≌Ａ髁康?.1倍。裝置系統(tǒng)所需要的揚(yáng)程，除了考慮最低吸入液面和最高輸水高度外，還應(yīng)考慮管路系統(tǒng)的布置情況，一般選泵時(shí)取系統(tǒng)揚(yáng)程的1.05～1.1倍。確定好流量和揚(yáng)程這兩個(gè)性能參數(shù)后，再根據(jù)裝置系統(tǒng)的要求確定采用的具體泵型，并依據(jù)具體的礦井生產(chǎn)的實(shí)際情況確定采用何種配置。

2.2礦用主排水泵的安裝

礦用排水泵一般在下井安裝之前應(yīng)該解體檢查，然后重新裝配。泵的裝配必須嚴(yán)格按照技術(shù)說(shuō)明書進(jìn)行。

水泵的安裝位置應(yīng)該滿足允許吸上真空高度的要求，其安裝基礎(chǔ)必須水平、穩(wěn)固，基礎(chǔ)上的預(yù)留孔要根據(jù)水泵的尺寸澆注。管路系統(tǒng)中水泵的進(jìn)水管口徑應(yīng)該比泵的進(jìn)口大1～2檔，出水管口徑不得小于泵的出口，進(jìn)、出水管的具體規(guī)格應(yīng)通過(guò)計(jì)算最佳流速并通過(guò)嚴(yán)格的經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定。

水泵進(jìn)水管必須具有良好的密封性，并盡可能地減短長(zhǎng)度（但泵的進(jìn)口前管路最好有4倍直徑長(zhǎng)的直管段），以及減少閥門和彎頭、變徑管等管路部件的數(shù)量，如有彎頭，還應(yīng)盡可能加大彎頭的彎曲半徑。同時(shí)，為使運(yùn)行時(shí)進(jìn)水管內(nèi)不聚集空氣，一般要求進(jìn)水管略微上斜與水泵的進(jìn)口相聯(lián)接，進(jìn)水管的吸入口應(yīng)該保證有一定的淹沒深度，底閥的入水深度必須大于進(jìn)水管直徑的1.5倍，由于可能會(huì)有煤塊堆積，吸入口離池底和池壁距離最好大于0.75m，最小不得小于0.5m。另外，進(jìn)吸入口應(yīng)設(shè)有過(guò)濾裝置。所有與泵連接的管路應(yīng)具有獨(dú)立、牢固的支承，以消減管路的振動(dòng)和防止管路的重量壓在泵上。

礦用排水泵的安裝要求礦用排水泵和電動(dòng)機(jī)一般采用聯(lián)軸器聯(lián)接，這時(shí)要保證軸心在同一直線上，且應(yīng)以泵的軸線為基準(zhǔn)找正，以防機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)及軸承單面磨損。聯(lián)軸器應(yīng)該具有一定的間隙，礦用排水泵間隙一般為5～8mm。

3.提升礦井排水泵效率的措施

3.1延長(zhǎng)排水泵高效運(yùn)行的時(shí)間

實(shí)踐表明，由于井下環(huán)境復(fù)雜，排水泵維持70%以上效率的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間常無(wú)法達(dá)到預(yù)期，造成效率過(guò)快降低的原因主要是氣蝕和磨損。這可以通過(guò)維修，及減少泵中各種損失來(lái)解決。具體措施如下：

（1）定期檢修水泵，及時(shí)更換損壞嚴(yán)重的葉輪、口環(huán)、平衡盤、密封圈等，保持密封良好，間隙合理，以減少泄漏。此外，經(jīng)大修后的水泵應(yīng)先經(jīng)技術(shù)性能測(cè)定后再下井安裝。

（2）將葉輪，特別是一、二級(jí)葉輪、口環(huán)和平衡盤等易損零部件更換成耐磨損抗氣蝕較好的材質(zhì)，如可用耐磨性更好的銅質(zhì)葉輪替換傳統(tǒng)鑄鐵葉輪，能有效提高水泵使用壽命。

（3）為了能將效率低的水泵及時(shí)升井大修，每一泵房管路的出水口應(yīng)裝置流量測(cè)定裝置，如標(biāo)準(zhǔn)堰口、噴嘴等，以便經(jīng)常測(cè)定水泵的流量和效率。

3.2使富裕揚(yáng)程控制在合理范圍內(nèi)

由于設(shè)計(jì)時(shí)將各損失估計(jì)過(guò)高，水泵選型不當(dāng)，造成實(shí)際揚(yáng)程過(guò)高，電機(jī)過(guò)載，水泵氣蝕現(xiàn)象加劇、效率降低，進(jìn)而造成能源浪費(fèi)。調(diào)整水泵揚(yáng)程最簡(jiǎn)單的方法是車削葉輪外徑和拆去一級(jí)或幾級(jí)葉輪。

3.3及時(shí)清挖水倉(cāng)

為了減少吸水阻力，煤礦井下可在拆除吸水底閥，采用射流或真空泵灌水的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對(duì)水倉(cāng)和吸水井進(jìn)行及時(shí)清挖，以避免出現(xiàn)水泵籠頭堵塞、流量下降，甚至于燒壞水泵的現(xiàn)象。這也是減少水泵零部件氣蝕和磨損，延長(zhǎng)水泵高效運(yùn)行時(shí)間非常重要的方法。

3.4降低管道阻力、提高管路效率

煤礦井下水質(zhì)硬度大，易結(jié)垢，若管路使用時(shí)間長(zhǎng)，則管道內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重，有效通流面積降低，管道內(nèi)流速提高，損失揚(yáng)程增加，管路效率降低。因此，為了降低管道阻力，應(yīng)及時(shí)清除管內(nèi)結(jié)垢，以提高排水泵工作效率。

4.排水泵常見故障的原因及解決

4.1啟動(dòng)時(shí)水泵不吸水，壓力表及真空表的指針劇烈跳動(dòng)

原因： 注入水泵的水不夠，吸入管與儀表漏氣。解決方法： 處理漏氣處，確保水泵內(nèi)注滿水。

4.2水泵不吸水，真空表指示高度真空

原因： 底閥沒有打開或已被於塞，吸水高度太大。解決方法：檢查或更換底閥，降低吸水高度到設(shè)計(jì)范圍。

4.3壓力表指示正常，水泵仍不出水

原因： 閘閥、逆止閥未打開，選型不合理。解決方法： 確保閘閥、逆止閥打開，確保水泵理論揚(yáng)程高于實(shí)際揚(yáng)程。

4.4水泵震動(dòng)大

原因： 水泵軸線與電機(jī)軸線不在同一條中心線上。解決方法： 矯正水泵和電機(jī)聯(lián)軸器外圓同心及端面間隙。

4.5軸承溫度高

原因： 軸承潤(rùn)滑不良，軸承質(zhì)量欠佳。解決方法： 檢查或清洗軸承，注入適量的潤(rùn)滑油，更換軸承。

4.6工作泵和備用泵不能同時(shí)啟動(dòng)

原因： 配電能力不能滿足要求。解決方法： 減少線路負(fù)荷，提高供電能力。

5.結(jié)語(yǔ)

排水泵的合理、高效運(yùn)行是事關(guān)礦井生產(chǎn)的安全與效率，因此，以具體生產(chǎn)實(shí)際情況為依據(jù)，正確選擇、安裝和使用主排水泵，對(duì)于保證井下安全和設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有極大的現(xiàn)實(shí)意義。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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