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        超長主排水管道的清洗除垢方法

        2020-06-02 05:52:16穆春林楊俊萍
        煤礦機電 2020年2期
        關(guān)鍵詞:水射流涌水量排水管

        穆春林, 楊俊萍

        (陽泉煤業(yè)集團(tuán) 南莊煤礦, 山西 陽泉 045000)

        0 引言

        南莊煤礦于1952年建成為大型國有企業(yè)。原煤年生產(chǎn)能力為200萬t/a,是一座建在城市里的礦山,目前隸屬于陽泉煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司。礦井口均位于陽泉市西峪河支溝南側(cè)的山坡上,西峪河支溝在主井口和副井口附近最高洪水位分別為710 m和715 m,均低于主井口和副井口標(biāo)高(最低的副斜井737.47 m)。井口都建立在堅硬的砂巖巖體上,井口周圍的巖體都很穩(wěn)定,不存在滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害的影響。南莊煤礦主排水系統(tǒng)安裝有DF155-30×7型耐腐離心泵4臺,主要參數(shù)為流量155 m3/h,揚程210 m,電動機型號YB2-315L1-4型,功率160 kW,正常情況為兩用一備一檢修。主排水管路采用雙回路無縫鋼管(φ250×9和φ150×9),沿主提升斜井敷設(shè),長度為1 050 m,一趟排水,一趟備用。主副水倉的容積分別為2 000 m3和1 850 m3,均能滿足《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的容納8 h的正常涌水量。但主要問題是井下涌水量較大,根據(jù)多年測試井下涌水情況為正常涌水量150 m3/h,最大涌水量達(dá)220 m3/h,因此對井下涌水的排除是保障人員安全的重中之重。

        1 排水管路內(nèi)徑垢污形成原因分析

        2 《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)要求

        眾所周知,水、火、瓦斯、煤塵是困擾煤礦安全生產(chǎn)的自然災(zāi)害,必須對其進(jìn)行科學(xué)防治。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第314款規(guī)定,礦井的水泵、水管、閥門及配電設(shè)備線路等每年在雨季前必須進(jìn)行一次全面檢修,并且對工作水泵和排水水泵進(jìn)行一次聯(lián)合排水試驗,提交試驗報告,其目的就是確保井下排水正常,消除安全隱患。

        結(jié)合煤礦實際,對水泵、閥門和配電設(shè)備檢修不難操作,關(guān)鍵是管路的檢修相對困難,一是管路安裝敷設(shè)一般比較高而且靠墻安裝,二是管路連接一般為無縫連接,頻繁拆接比較麻煩,三是排水管路從井下排到地面距離一般都比較長。若更換整趟主排水管路、井下條件太過復(fù)雜、工期太長、成本又高,拆卸安裝又存在很高的安全隱患,在拆除安裝期間,長時間沒有了備用排水管路,因此,清洗除垢是最安全的辦法。

        3 礦井排水管路的清理疏通方法

        鑒于礦井水污垢在管路上浮著厚度大、硬度強、管路長、巷道狹窄等特點,嘗試了幾種方法和經(jīng)驗,有效對排水管路進(jìn)行了清洗除垢,值得其他礦井借鑒學(xué)習(xí)。

        1) 利用其共振原理的清洗方法。針對大巷里的10寸管道(φ250×9),由于是在13°的傾斜巷道內(nèi)敷設(shè),巷道內(nèi)既有帶式輸送機,又有電纜和其他管路敷設(shè),無法使用大功率高壓清洗機靠近清洗,而小功率機器試驗后又解決不了問題,管道的拆口和復(fù)位難度又極大。結(jié)合現(xiàn)場實際情況,利用共振原理自制設(shè)計了一臺能對該管道壁產(chǎn)生共振的小型機器,給機器接上電源后產(chǎn)生振動,把振動儀放到管路上,對管路進(jìn)行不同部位的推動,如圖1所示。經(jīng)試用,效果好,省時省力的對該管路的積垢進(jìn)行了清除,經(jīng)過測試驗收,符合公司提出的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

        1-振動電動機; 2-操作把手; 3-固定架; 4-半弧形振動套件。

        圖1 自制振動結(jié)構(gòu)示意圖

        2) 采用高壓水射流的清洗方法。針對6寸管道(φ150×9),由于結(jié)垢更為嚴(yán)重、強度更大,使用共振原理的清洗方法效果不好,清理不干凈。通過不斷實踐,采用了超高壓水射流清洗的方法,即加長高壓軟管的辦法,高壓軟管可加長到1 200 m左右,見圖2。該方法對現(xiàn)有的高壓水射流大功率機器進(jìn)行改造,通過對高壓清洗機的安全閥、卸載閥、壓力器、高壓管接頭等進(jìn)行修改和測試,在保證安全的前提下,經(jīng)過多次試驗,終于成功地將6寸管道清洗干凈。

        圖2 高壓水射流清洗框架圖

        3) 采用水道鉆孔和封孔的方法。針對在清洗過程中需要將管道拆開和清洗后復(fù)位的情況,且井下的管道是下傾斜的,重力作用下拆開和復(fù)位是非常艱難的,勞動強度較大,安全隱患較多。經(jīng)反復(fù)分析,采用了防爆水冷管道鉆孔和G3封孔的方法,解決了這一難題,見圖3。

        圖2 水冷鉆開孔和G3方式封孔

        4 結(jié)論

        按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定,按上述3種清理方法定期進(jìn)行了清理排水管路,既解決了排水隱患,又節(jié)省了大量時間和經(jīng)濟(jì)成本,這3種方法也值得其他煤礦借鑒和推廣。

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