■李油生 ■福建煤電股份有限公司，福建 龍巖 364000

煤礦產(chǎn)生的地下水主要源于多方面，在我國(guó)有近五分之一的煤炭?jī)?chǔ)量受水害的威脅。通常礦井的排水量能達(dá)到采煤量的2 至7 倍，甚至有的礦井可達(dá)數(shù)十倍，這就需要有可靠的井下排水設(shè)備將水安全可靠排到地面，以便給井下開(kāi)采創(chuàng)造適宜的環(huán)境。影響煤礦排水泵運(yùn)行性能的相關(guān)因素主要有設(shè)備選型、維修周期與質(zhì)量以及吸入口的控制等相關(guān)方面。因此，在影響排水泵運(yùn)行性能的因素方面有很多值得注意和研究的地方。

1 煤礦如何選用型號(hào)合適的排水泵

一般而言，煤礦使用的排水泵無(wú)故障運(yùn)行的時(shí)間一般不超過(guò)1000小時(shí)，由于礦井的特殊需要，選用煤礦排水泵時(shí)要充分考慮使用環(huán)境、排水效率和可靠性。

1.1 排水泵的選型

選用排水泵以最大流量為依據(jù)，流量大的泵價(jià)格高，但可以安排在電價(jià)低廉的時(shí)段作業(yè)?？扇≌Ａ髁康?.1 倍，在揚(yáng)程方面適宜選用揚(yáng)程為系統(tǒng)揚(yáng)程的1.05 至1.1 倍的排水泵，同一個(gè)排水泵根據(jù)礦井水深要配備不同揚(yáng)程的葉輪。大型礦井中央泵房排水可選用高壓D 型多級(jí)泵為主排水泵，區(qū)段排水或截流排水則可選用價(jià)格便宜，配件通用且維修方便的IS 系列排水泵，注意要充分考慮礦井最大涌水量和突發(fā)水的因素而要確保排水能力要有充足的余量，而采區(qū)或工作面則可選用保護(hù)裝置齊全的潛水電泵進(jìn)行排水，從而組成完整的礦井排水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，才能確保排水泵的安全運(yùn)行和礦井排水可靠。

1.2 選用耐磨泵

當(dāng)煤水中各種顆粒較多，煤礦采區(qū)排水用泵必須充分考慮抗磨蝕，MD 型泵抗磨損能力相對(duì)更強(qiáng)。耐磨鑄鐵制的泵效率較老款的泵高10%至20%，使用壽命也更長(zhǎng)。且由于煤礦井下瓦斯、水中巖塵和煤塵含量高，選用隔爆型電機(jī)驅(qū)動(dòng)的排水泵比較適宜。

1.3 選用耐腐蝕泵

煤礦開(kāi)采過(guò)程產(chǎn)生的礦坑水當(dāng)pH 值小于4 時(shí)，因礦坑水會(huì)腐蝕排水泵葉輪等，降低其使用壽命，會(huì)導(dǎo)致普通排水泵連續(xù)工作時(shí)間短且維修頻率高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，在礦坑水腐蝕性明顯時(shí)應(yīng)選用耐酸泵提高排水泵使用壽命。

2 維護(hù)檢修安排

煤礦礦井排水泵的內(nèi)部構(gòu)件應(yīng)經(jīng)常養(yǎng)護(hù)和維修，各種易損件包括各葉片、葉輪以及導(dǎo)葉和平衡盤(pán)等，在其損壞或磨損后及時(shí)進(jìn)行維修和更換，特別注意要保證維修質(zhì)量。排水泵在每年雨季前要安排大修，且雨季來(lái)臨前很有必要對(duì)排水泵進(jìn)行性能測(cè)試，確保排水泵性能可靠。雨季結(jié)束后適宜安排中修，同時(shí)要綜合考慮效率和電耗的因素，靈活安排排水泵的維修和養(yǎng)護(hù)。排水泵檢修時(shí)，應(yīng)合理控制好間隙，間隙過(guò)大會(huì)降低效率;間隙太小會(huì)縮短使用壽命，應(yīng)用較多的主力泵型在這方面都有可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)。

3 改進(jìn)措施

3.1 降低水泵內(nèi)部損失，使水泵使用效率提高

水泵在原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w機(jī)械能時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生不同能量損失的現(xiàn)象，這些損失可以分為三類(lèi):(1)容積損失;(2)機(jī)械損失;(3)流動(dòng)損失。因?yàn)樗脙?nèi)部流體運(yùn)動(dòng)具有復(fù)雜性，這些損失到現(xiàn)在還不能進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，都是采取試驗(yàn)的方式進(jìn)行測(cè)定，之后再通過(guò)經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)理論進(jìn)行計(jì)算，要想促使水泵自身的效率有所提高，就必須要將這些損失降低。首先。水泵的機(jī)械效率受到泵機(jī)葉輪的形狀的直接影響，所以，在選取水泵的過(guò)程中，必須要選擇或者設(shè)計(jì)一些轉(zhuǎn)速相對(duì)較高，并且葉輪的直接較小的水泵;將葉輪蓋板的外表面與泵殼內(nèi)表面的粗糙度有效降低，能夠促使水泵效率的提高。其次，將動(dòng)、靜間隙所產(chǎn)生泄露流動(dòng)的過(guò)流面有效減小，還可以盡可能將泄露流道的流動(dòng)阻力不斷增加，有利于將水泵的容積損失降低，從而促使容積效率的不斷提高。最后，在設(shè)計(jì)或改進(jìn)水泵的過(guò)程中，要將葉輪出口和導(dǎo)水圈裝配的較吻合，將水圈向返水圈翻轉(zhuǎn)時(shí)流道內(nèi)的毛刺等進(jìn)行清除;對(duì)于過(guò)流部件每個(gè)部位的流速值進(jìn)行有效的確定;在流道中盡可能防止或降低脫流現(xiàn)象的出現(xiàn)等。

3.2 選擇合理的水泵設(shè)計(jì)參數(shù)

為了降低與避免由于水泵的額定參數(shù)不小于具體運(yùn)行參數(shù)，所導(dǎo)致運(yùn)行效率與可靠性的降低，必須要通過(guò)不同狀況分別采取更換高效葉輪與切割葉片的方式對(duì)水泵進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)?，F(xiàn)階段，我國(guó)采用的水泵模型較多，但是效率指標(biāo)卻都不夠高，那么久可以采用高效水泵與之替換，也可以設(shè)計(jì)出效率高的葉輪與原值葉輪進(jìn)行替換，不僅可以促使水泵效率的提高，還實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目標(biāo)。

3.3 加強(qiáng)對(duì)污水沉淀的重視

最大程度的將水中的木屑攔擋在水泵外部，采取有效的污水沉淀措施，將煤礦中礦井水中含量的煤泥等有效的減小，避免或降低堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。

3.4 避免外界空氣進(jìn)入到水泵中

在具體操作過(guò)程中，必須有效避免外界空氣進(jìn)入到進(jìn)水管與水泵的進(jìn)水段中。與此同時(shí)，還需要保證下限水位必須在過(guò)濾器法蘭端面的30—40cm 以上，不然空氣就會(huì)穿過(guò)水層進(jìn)入到水管中。

4 吸入口的控制

吸入口是排水流程的起始環(huán)節(jié)，對(duì)于能否有效排水具有至關(guān)重要的作用。在吸入口的裝置中應(yīng)充分考慮合理使用控制技術(shù)，控制好進(jìn)水的雜質(zhì)含量，控制好可能對(duì)排水泵造成腐蝕的其他不良因素，盡量把潛在的危害消除在吸入口。在吸入礦坑水時(shí)，會(huì)有小塊的物體夾雜在水中，并卡在第一、二級(jí)葉輪的流道內(nèi)。水泵的故障產(chǎn)生的部位大約有一半會(huì)來(lái)自吸水端，在吸入口采用必要的防堵塞、防汽蝕等裝置可以有效降低故障發(fā)生率，延長(zhǎng)排水泵壽命?？梢允篃o(wú)底閥排水的水泵工作的效率提高1 至2 個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)，可免去底閥漏水、堵塞等麻煩。通過(guò)真空泵或噴射吸水器可以有效提高吸水高度并實(shí)現(xiàn)節(jié)電的效果。若取消水泵的底閥，需在進(jìn)水口加裝一個(gè)有孔的鐵板濾網(wǎng)，鐵板濾網(wǎng)上可以鉆f6～16 的孔，這些孔的總面積原則上不應(yīng)小于進(jìn)水管截面積的4至6 倍;鐵板濾網(wǎng)底面距離吸水小井底部應(yīng)大于等于50 厘米。

5 存在的問(wèn)題和建議

煤礦在選用排水泵時(shí)，應(yīng)充分考慮到使用的具體環(huán)境，同時(shí)要考慮維修、養(yǎng)護(hù)等方面的問(wèn)題，并安排專(zhuān)人進(jìn)行監(jiān)護(hù)。目前，煤礦排水泵在使用中受到的影響因素較多，致使排水泵的使用效果和壽命都不是很理想。只有不斷加強(qiáng)排水泵的維護(hù)保養(yǎng)和操作工的操作技能，不斷的加強(qiáng)水泵的改進(jìn)措施，才能不斷提升煤礦排水泵的性能和壽命。

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