趙 陽

（淮北礦業(yè)集團 蘆嶺煤礦 保運一區(qū)，安徽 淮北 235000）

煤礦井下排水系統(tǒng)研究分析

趙 陽

（淮北礦業(yè)集團 蘆嶺煤礦 保運一區(qū)，安徽 淮北 235000）

對于煤礦企業(yè)來說,安全是首要的大事,事關(guān)企業(yè)的發(fā)展和穩(wěn)定,事關(guān)廣大干部職工的利益和需求。本文首先探討了煤礦井下排水系統(tǒng)的重要性，緊接著對礦井排水系統(tǒng)的要求做出了分析，最后研究了多種不同的礦井排水方式并做出了對比。

煤礦；井下排水系統(tǒng)；安全

0 引言

煤炭行業(yè)作為我國的支柱行業(yè)，其安全問題日益凸顯，如何使煤礦安全生產(chǎn)成為了制約煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。煤礦井下排水系統(tǒng)作為煤礦生產(chǎn)的六大系統(tǒng)之一，擔(dān)負著排除井下積水的重要任務(wù)，即是把流入井下巷道中的積水排送至地表。在煤礦開采過程中，由于地層中含水的涌出，會有大量的礦井水日夜不停地匯集到井下，此外，突發(fā)的突水事故會使涌水量突然增加，如不能及時的把積水排送至地表，井下生產(chǎn)可能受到阻礙，更甚者會造成重大的安全事故，因此及時有效的排出井下積水顯得尤為重要。

1 礦井排水系統(tǒng)的要求

1）水泵：必須有工作、備用和檢修水泵。工作水泵的排水能力，應(yīng)能在 20 小時內(nèi)排出礦井 24 小時的正常涌水量（包括充填水及其它礦井用水）；備用水泵排水的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的 75％；工作及備用水泵的總排水能力，應(yīng)能在 20 小時內(nèi)排出礦井 24 小時的最大涌水量；檢修水泵的排水能力應(yīng)不小于工作水泵能力的20％。水文地質(zhì)條件相對復(fù)雜的礦井，可考慮在泵房內(nèi)預(yù)留安裝一定數(shù)量水泵的位置。

2）水管：必須有工作和備用的水管。工作水管的排水能力應(yīng)能配合工作水泵在 20 小時內(nèi)排出礦井 24 小時的正常涌水量；工作和備用水管的總排水能力，應(yīng)能配合工作和備用水泵在 20 小時內(nèi)排出 24小時的最大涌水量。

3）配電設(shè)備：應(yīng)同工作、備用和檢修水泵相適應(yīng)，并能夠同時開動工作與備用水泵。有突水淹井危險的礦井，可考慮另行增建抗災(zāi)強排能力泵房。

2 礦井常見的幾種排水方式

2.1 壓入式、吸入式及壓、吸并存式排水方式

根據(jù)水泵吸水井的水位是否高于水泵吸水口位置，可分為壓入式和吸入式兩種排水方式。水泵吸水井的水位高于水泵吸水口位置，這種排水方式叫做壓入式排水；水泵吸水井的水位低于水泵吸水口位置，這種排水方式叫做吸入式排水。

1）壓入式排水方式。壓入式排水時，因為水泵吸水口位置低于被排水的水面的位置，所以水泵啟動前，只需打開水泵吸水側(cè)閘閥，水就會自動灌滿泵體，水泵灌滿水后，便可啟動電動機，然后逐漸打開水泵排水側(cè)的閘閥，水泵就可以進行排水；同時，吸水管和水泵內(nèi)不需要排空氣，排水系統(tǒng)不需要安裝真空泵、射流泵等引水裝置，并且泵的吸水管路上也不需要安裝底閥，啟動非常方便。壓入式排水時，水泵內(nèi)有一定的水壓，水泵工作時一般不會產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，排水系統(tǒng)的效率較高。 但是，壓入式排水方式存在一定的風(fēng)險性，它的缺點是一旦發(fā)生泵房、水倉隔水墻漏水或垮塌、排水（供電）設(shè)備發(fā)生較大故障,或者操作人員操作失誤等情況，就容易發(fā)生水淹泵房的重大安全事故。因此，壓入式排水要求水倉周圍巖層沒有裂縫；泵房、水倉隔水墻和泵房的排水供電設(shè)備必須有很好的可靠性；排水泵工必須要有很強的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工作責(zé)任心。這種排水方式一般較少采用，采用時要進行可靠性論證，并確保要有安全可靠的排水措施。

2）吸入式排水方式。吸入式排水方式是指排水的水面低于水泵的吸水口位置。與壓入式排水方式相比，吸入式排水方式具有安全性高，工作可靠等優(yōu)點。在不發(fā)生全井重大供電等意外事故的情況下，一般不會造成水淹泵房事故。目前，我國礦山井下的排水一般都采用這種排水方式。 吸入式排水方式的缺點：水泵需要安裝排真空裝置或底閥和灌引水裝置；排水的效率較壓入式排水方式低；當(dāng)水泵安裝吸水高度不合理時，可能會導(dǎo)致水泵發(fā)生氣蝕。

3）壓、吸并存的排水方式 。壓、吸并存的排水方式是指以泵房標(biāo)高為準(zhǔn)設(shè)有上、下兩個水倉，上部水倉水位的高度比水泵吸水口位置高，下部水倉的水位高度比水泵吸水口低，上部水倉的水采用壓入式排水，下部水倉的水采用吸入式排水，這種排水方式叫做壓、吸并存的排水方式。這樣，即可以發(fā)揮壓入式排水的優(yōu)點，又可以發(fā)揮吸入式排水的優(yōu)點，從而保證了泵房排水的安全。當(dāng)壓入式排水泵房發(fā)生故障時，就可以把水倉的水放到下水倉，全部采用吸入式排水，一般不會造成跑水淹泵房事故。

2.2 移動式和固定式排水方式

根據(jù)水泵位置是否移動，可以分為移動式排水和固定式排水兩種方式。

1）移動式排水方式。移動式排水方式是指水泵的位置隨著工作面得移動或水位的變化而移動的排水方式，如排出立井、斜井掘進工作面的涌水以及排干被淹沒的礦井、水平或局部下山的積水，但一般情況下只為礦井的局部排水服務(wù)。

2）固定式排水方式。固定式排水方式是指水泵的位置固定不變，礦井的涌水均由該泵房排出的排水方式。固定式排水方式是礦井的主要排水方式。固定式排水方式主要是指吸水井內(nèi)的水經(jīng)底閥、吸水管進入水泵，經(jīng)過水泵加壓后，經(jīng)由閘閥的逆止閥，再沿排水水管路排至地面的流水溝。為了減小底閥對水流的阻力，提高排水效率，目前，大多數(shù)固定式排水系統(tǒng)中，均不采用底閥排水。 礦井固定式排水方式還可以分為集中式和分段式兩種。

3 結(jié)語

礦井主排水系統(tǒng)是煤礦大型設(shè)備的重要組成部分，其能否正常運行直接關(guān)系到整個礦井的安全生產(chǎn)。礦井主排水系統(tǒng)一般由若干主排水泵、排水管路以及配套電機等組成，統(tǒng)一安置于井底的中央泵房內(nèi)。此系統(tǒng)具有可靠性要求高，啟泵、停泵操作繁瑣等一系列的缺點，所以，如何提高礦井中央泵房的自動化程度，做到科學(xué)管理、運行并滿足煤礦生產(chǎn)調(diào)度綜合自動化的要求，顯然以成為急需解決的問題。

隨著煤炭生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，井下排水效率和自動化水平已經(jīng)成為制約煤炭生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，其工作的安全性、可靠性以及工作時間的合理配置，對礦井的安全、高效生產(chǎn)有著重大的意義。同時，隨著現(xiàn)代化煤礦建設(shè)的步伐加快，對井下中央泵房自動化程度的要求也日益突出。

[1] 李澤松.井下水泵房自動排水系統(tǒng)的研究[D].太原理工大學(xué),2005：1-8.

[2] 譚一川.煤礦工業(yè)水泵自動化監(jiān)控系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D].重慶大學(xué),2009：4-5.

[3] 李亞峰.水泵及水泵站[M].機械工業(yè)出版社,2009.07.