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        煤礦排水系統(tǒng)運行效率的優(yōu)化

        2019-10-09 14:47:15張立軍
        中國新技術新產(chǎn)品 2019年13期
        關鍵詞:提高方法煤礦

        張立軍

        摘? 要:在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,對于能源,尤其是煤礦資源的需求愈演愈烈,所以我國加大了對煤礦資源的開采速度,同時對煤礦開采的資金投入也呈現(xiàn)出逐年增長的態(tài)勢。在煤礦開采作業(yè)中,排水系統(tǒng)運行的效率將直接影響煤礦的開采作業(yè)水平。所以,為了加大煤礦的開采效率,保證煤礦工作的安全,則必須要對排水系統(tǒng)運行的高效性給予積極的關注。鑒于此,該文將對煤礦排水系統(tǒng)運行效率的提高方法進行具體分析,以供參考。

        關鍵詞:煤礦;排水系統(tǒng);運行效率;提高方法

        中圖分類號:TD442? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼:A

        眾所周知,煤礦資源對于我國經(jīng)濟發(fā)展以及民眾的生活方面有著積極的影響。其中,在煤礦開采過程中,由于地下水的存在,導致礦井會在開采階段而出現(xiàn)正常的涌水現(xiàn)象,如果涌水現(xiàn)象劇烈,則可能會導致一系列突發(fā)性的水災在礦井中出現(xiàn),如不能妥善、快速地將水排放出去,則勢必會影響礦下作業(yè)人員的生命安全,導致煤礦開采作業(yè)無法有效完成。另外,在排水系統(tǒng)中,其在運行過程中也會消耗較高的電能,所以為了降低電費支出,保證井下開采可以順利進行,采取措施來提升煤礦排水系統(tǒng)運行的效率是尤為關鍵的。

        1 強化煤礦排水系統(tǒng)運行效率的重要性

        通常來講,在重力的作用下,水資源會更傾向往低處流動,對于煤礦開采作業(yè)來講,絕大部分的開采作業(yè)均是在地面以下完成,如果礦井中的積水無法快速、及時的從礦井中排送出去,則一旦水位超過水倉的承載范圍后,便會導致礦井中存在大量的積水,對采煤工人的安全造成直接的影響,同時也會導致煤礦開采無法安全、有序地進行,甚至還會引發(fā)更為嚴重的后果。

        相關研究表明,當有一噸煤炭資源從礦井中開采出來后,則可能會需要將近百噸的水排出到礦井之外。另外,加入涌水量很大,則可能要有數(shù)十倍于正常礦水的水量要排出到井外,以此來確保礦井中的煤炭開采可以有序進行。另外,對于排水系統(tǒng)的離心泵來說,其功率在幾千瓦至上千瓦之間,并且根據(jù)相關統(tǒng)計,離心泵的電量消耗占據(jù)煤礦總用電量的1/5左右。所以,為了降低煤礦的電費支出以及保障井下采煤人員的安全,則要求煤炭開采企業(yè)對排水系統(tǒng)運行的可靠性與效率予以嚴加關注,在提升排水系統(tǒng)效率的同時,有助于更好地保障煤炭開采人員的生命安全,同時也可顯著降低電費支出成本,對煤炭開采企業(yè)經(jīng)濟效益的提升有著至關重要的意義。

        2 現(xiàn)階段我國煤礦排水系統(tǒng)運行的現(xiàn)狀

        在對我國部分煤礦礦井中的排水系統(tǒng)進行性能方面的測試后發(fā)現(xiàn),絕大部分煤礦中的排水系統(tǒng)滿足我國頒布相關標準以及規(guī)范中的要求,然而,其中也或多或少地存在一些問題,象管網(wǎng)效率普遍較低以及水泵的工作效率較低等,所以也因此導致單臺水泵的工作性能十分不理想,導致整個排水系統(tǒng)的性能有所下降。另外,對于煤礦中的主排水系統(tǒng)而言,其工作效率也存在較低的問題,并且耗電量大,對煤礦開采企業(yè)的運行成本形成了極大的負面作用。此外,從實際開采工作上來看,即便煤礦排水系統(tǒng)的工作效率較低,則基本也不會對礦井的正常排水造成影響,同時也不存在引發(fā)安全事故的隱患,所以通常煤礦開采企業(yè)的管理層對此不以為然,但是如不提升煤礦排水系統(tǒng)的運行效率,則會極大地影響煤礦開采企業(yè)的實際經(jīng)濟效益,對其今后發(fā)展是極為不利的。

        3 導致煤礦排水系統(tǒng)運行效率低的原因

        3.1 配置存在缺陷

        對部分煤礦開采企業(yè)進行調查后發(fā)現(xiàn),部分煤礦礦井中所用的排水系統(tǒng)的配置不合理,象水泵與電機不匹配等,導致水泵的排水性能難以充分地發(fā)揮出來,導致整個排水系統(tǒng)的效率無法有效提升。另外,部分煤礦開采企業(yè)排水系統(tǒng)中的水泵揚程設置的較大,對主排水系統(tǒng)的性能未給予過多地考慮,從而導致水泵的運行效率難以提升,并存在能耗增加的隱患,導致煤礦企業(yè)的用電成本急劇增加。

        3.2 管路和水泵超期服役

        對于礦井而言,其中的涌水存在相對復雜的組成成分,并且其中的雜質也較多,所以當煤礦排水系統(tǒng)工作一段時間之后,則一定程度的污垢層便會在水泵或者管道中形成,并且隨著工作時間的延長,容易堵塞,并且也會隨著排水管理出現(xiàn)程度不等的腐蝕,進而使阻力系數(shù)在排水管理中進一步加大,對排水系統(tǒng)的排水能力造成直接的負面影響。此外,在部分礦井中,當中所用的排水系統(tǒng)較為陳舊,并且維護保養(yǎng)方面也存在一定的問題,導致排水系統(tǒng)的效率較為低下,并且在工作期間,電能消耗也較大,同時性能的發(fā)揮也較為有限。

        3.3 水倉容積小

        在部分礦井中,其中的水倉容積比較小,如果同時存在淤積問題,則會造成水泵的啟動變得更加頻繁,同時也會增加電機的負荷,對排水系統(tǒng)形成一定的危害,并且也會增加設備出現(xiàn)故障的概率,導致保養(yǎng)、維護成本進一步提升。除此之外,對于部分礦井而言,水泵的合理工作時間未予以有效的設置,同時也沒有對排水系統(tǒng)所存在的漏水問題予以有效解決,導致排水系統(tǒng)的運行效率大為降低。

        4 提高煤礦排水系統(tǒng)運行效率的方法

        4.1 使用現(xiàn)代化的排水系統(tǒng)

        具體為:1)煤礦開采企業(yè)要注意加大現(xiàn)代化排水泵的使用力度,同時也有助于實現(xiàn)能源的節(jié)約。另外,隨著我國社會環(huán)境保護意識的提升,相關法律已經(jīng)明確了煤礦排水系統(tǒng)所用的排水泵要具有一定的高效性以及節(jié)能性,所以加大現(xiàn)代化排水泵的使用力度是非常重要的。要對排水泵的先進性予以關注,并且有助于降低排水泵出現(xiàn)故障的概率。2)設置更加現(xiàn)代化的排水系統(tǒng),其中,為了提升排水系統(tǒng)的整體性以及先進性,可使用計算機來對排水系統(tǒng)進行控制,保證排水系統(tǒng)的工作精度與速度滿足實際排水要求,不僅可以極大地提升排水系統(tǒng)的運行效率,同時也有助于降低能耗。3)加大對電機選型的關注,排水系統(tǒng)的整體性能與電機型號密切相關,所以要根據(jù)礦井的排水量來合理地確定電機型號,使排水泵的性能可以得到進一步的發(fā)揮。

        4.2 建立完善的管理制度

        管理制度的有效建立,有助于從制度上保證煤礦排水系統(tǒng)運行效率的提升。具體為:1)加強煤礦開采工作的管理力度,認真細致地做好礦井地質勘探工作,并對地下水特點以及巖層厚度予以準確記錄。2)做好排水系統(tǒng)的管理工作,首先要對排水系統(tǒng)的工作時間予以合理地設置,其次是當排水系統(tǒng)工作時,相關人員要注意予以規(guī)范化的操作,并做好雜質的清理工作,最后做好排水系統(tǒng)的日常維護、管理等工作,如出現(xiàn)故障,則要及時查明原因,采取更換等措施。結合排水設備的使用頻次,確定合理的保養(yǎng)周期,并綜合評價維修保養(yǎng)工作,不斷總結、優(yōu)化。

        4.3 合理規(guī)劃排水管線

        在滿足排水設備效率的前提下,應選擇較大直徑的排水管線。為保證涌水完全排出礦井,可在排水泵出水口設置一定長度的管線。管道材料應選擇綠色建材,確保使用年限。管線損壞棄用時,不會污染環(huán)境。

        5 結論

        總之,為了滿足我國經(jīng)濟發(fā)展的要求,我國今后還將繼續(xù)加大對煤炭資源的需求,所以對于煤礦開采企業(yè)來講,為了保證煤礦開采工作可以有條不紊地進行,必須要對煤礦排水系統(tǒng)運行效率的提高予以關注,同時也有助于降低其能耗成本,對進一步促進煤礦開采企業(yè)以及煤炭市場的發(fā)展有著積極的意義。

        參考文獻

        [1]寇彥飛,楊潔明,寇子明.基于安全節(jié)能的礦井自動化排水控制系統(tǒng)設計[J].煤炭工程,2016,48(1):31-34.

        [2]苗立永, 楊磊, 趙林東,等.井工煤礦節(jié)能評估指標體系構建的探討與研究[J].煤炭工程, 2015,47(6):146-148.

        [3]湯慶勇.基于組態(tài)監(jiān)控和PLC技術構建下的煤礦排水系統(tǒng)設計芻議[J].電子世界, 2014(9):113-114.

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