摘 要：隨著礦井開采深度的不斷加深，礦井正常涌水量增大的趨勢明顯，對礦井主排水設(shè)備提出了更高的要求，礦井排水能力嚴(yán)重影響著礦井的生產(chǎn)能力。因此，只有改造好中央水泵房的排水系統(tǒng)，提高礦井的主排水設(shè)備性能，才能保證井下正常排水，才能切實(shí)提高礦井抗水災(zāi)能力。

　　關(guān)鍵詞：中央水泵房 設(shè)備 排水 抗災(zāi)

　　一、工程概況

　　青海西海煤電有限責(zé)任公司默勒二礦是在整合礦井范圍內(nèi)小窯后進(jìn)行的產(chǎn)業(yè)升級改造，礦井范圍內(nèi)上部小窯開采歷史長，曾進(jìn)行過大面積、大范圍的小煤窯井巷開采，且因原小窯的采煤方法較為落后，為巷柱式采煤法，該種采煤方法對煤層好的區(qū)段采用大棚式回采，造成地表大面積塌陷。默勒礦區(qū)內(nèi)每年雨水充沛，大量雨水、雪水通過采空區(qū)流入井下。在礦井開采的過程中，因塌陷和采動影響導(dǎo)致含水層里的大量存水溢出，也全部流入礦井下。

　　排水論文范例：高層建筑給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

　　現(xiàn)東翼+3200m以上為原小煤窯采空區(qū)，小煤窯整合工作完成后，所有的小礦井全部進(jìn)行了關(guān)停，撤出了設(shè)備，小煤窯的排水工作全部停止，之前因采煤工作形成的采空區(qū)已成為積水區(qū)，礦井地質(zhì)報(bào)告預(yù)計(jì)礦井正常涌水量為171m3/h，井下實(shí)際正常涌水量已達(dá)到220m3/h，這已充分證明之前的小窯開采導(dǎo)致的地表塌陷區(qū)將大量地表水通過采空區(qū)和巖石裂隙引導(dǎo)至井下，地表積水和上部含水層的水量將全部由礦井的排水系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。目前井下備用泵已成為正常排水泵，且隨著采深增加，礦井正常涌水量還有增大的趨勢。因此必須對小窯采空區(qū)積水、塌陷坑、廢棄小井等進(jìn)行綜合治理以及對礦井主排水系統(tǒng)進(jìn)行改造，提高排水能力，保證井下正常排水，這樣才能提高礦井的抗災(zāi)能力。

　　二、基礎(chǔ)資料

　　1、礦井正常涌水量：220m3/h;最大涌水量：300m3/h;

　　2、副井井口標(biāo)高：3410.00m;

　　3、井下中央水泵房地坪標(biāo)高：2900.00m;

　　4、地面水池標(biāo)高約：3413.00m;

　　5、排水垂高：513m。

　　6、根據(jù)礦井開拓方式及井下水利用情況，主排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定為一段直接排水方案，主排水泵房設(shè)在+2900.00m水平井底車場附近，水泵房入口與井底車場聯(lián)通，泵房一側(cè)設(shè)管子道，與副井井筒連接。井下水經(jīng)由泵房、管子道、副井井筒敷設(shè)的排水管路直接排至地面水池，經(jīng)處理后重新利用。

　　三、排水設(shè)備能力計(jì)算

　　正常涌水期水泵排水量：Q=1.2×220=264m3/h;

　　最大涌水期水泵排水量：Q=1.2×300=312m3/h;

　　水泵應(yīng)排高度：H=513+7=520m。

　　四、排水設(shè)備方案

　　根據(jù)礦井涌水量和礦井排水要求的高度，設(shè)計(jì)列出了二種方案進(jìn)行比較。

　　方案比較

　　1、方案一：選用的PJ150×8型高揚(yáng)程多級離心泵是上海第一水泵廠引進(jìn)英國技術(shù)制造的高揚(yáng)程多級耐磨離心泵。它具有先進(jìn)合理的結(jié)構(gòu)，效率高，抗汽蝕性能好，振動小，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，其中葉輪、密封圈、導(dǎo)葉套以及導(dǎo)葉等零件選用合金鑄鐵材料，具有耐磨性好，使用壽命長等特點(diǎn)。該方案優(yōu)點(diǎn)是水泵的運(yùn)行效率及吸上真空度較高。缺點(diǎn)是設(shè)備初期投資高。

　　2、方案二：選用MD280-100×8型礦用耐磨泵，該水泵是在原D型泵基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，對原型泵的首級葉輪、進(jìn)水段及主要過流部件采用耐磨材質(zhì)，水泵的抗氣蝕性能和耐磨性能得到了較大的提高，從而保證水泵在較長的一段時期內(nèi)能夠保持高效運(yùn)行，并有效地延長了水泵的使用壽命，優(yōu)點(diǎn)是利用原有設(shè)備改造升級，初期投資較小。缺點(diǎn)是水泵的運(yùn)行效率較低，流量、允許吸上真空度和吸程均較小。

　　3、經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后，考慮到方案一雖初期費(fèi)用較高，但后期維護(hù)費(fèi)用較方案二大幅度降低，且水泵均為全新升級產(chǎn)品，無論是結(jié)構(gòu)還是材質(zhì)均為目前最先進(jìn)的產(chǎn)品，運(yùn)行初期基本不產(chǎn)生維護(hù)費(fèi)用，有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。

　　4、方案一設(shè)備選型：選用PJ150×8型耐磨多級離心泵3臺;配YB2-630M2-4型(1120kW、10kV、1480r/min)礦用隔爆異步電動機(jī);水泵工況點(diǎn)參數(shù)(新管)：流量340.6m3/h、揚(yáng)程760.3m、效率77.9%、軸功率933.8kW、吸上真空度5.64m;水泵工況點(diǎn)參數(shù)(舊管)：流量312.6m3/h、揚(yáng)程774.3m、效率77.6%、軸功率875.1kW、吸上真空度5.70m;正常涌水時1臺水泵工作，1臺備用，1臺檢修，正常涌水排水時間(新管)14.1h，正常涌水排水時間(舊管)15.4h;最大涌水時2臺水泵同時工作，1臺備用及檢修，最大涌水排水時間(新管)10.6h;最大涌水排水時間(舊管)11.5h。

　　5、第一方案的缺點(diǎn)是設(shè)備大，水泵房尺寸大，投資略高，但吸程較高，用于高海拔地區(qū)較好。第二方案為MD280-100×8型水泵，最主要缺點(diǎn)是吸程低，排水時間長，電耗大。第二方案裝機(jī)功率雖然小于第一方案，但年電耗、噸煤電耗均高于第一方案。在排水時間上，正常涌水期和最大涌水期第一方案采用一臺泵一趟管工作就可以滿足排水要求。

　　6、副井井底設(shè)井底水窩排水設(shè)備設(shè)施

　　副井井底設(shè)井底水窩，水量5～8m3/h，排水高度約43m，設(shè)計(jì)選擇WQX15-50-4型隔爆潛污水泵二臺，一臺工作，一臺備用。水泵流量15m3/h，揚(yáng)程50m，電動機(jī)5.5kW、2860r/min。管路為φ75×3.5無縫鋼管，法蘭連接。沿副井筒敷設(shè)，排至+2900m水平井底車場水溝內(nèi)，流入主水倉。

　　結(jié)論：經(jīng)方案比較選擇選用PJ150×8型耐磨多級離心泵3臺，YB2-630M2-4型(1120kW、10kV、1480r/min)礦用隔爆異步電動機(jī)。配用主∮273×14的主排水管道和∮219×14備用排水管道可以滿足礦井排水的要求。經(jīng)上述綜合分析比較，采用第一方案作為為本礦井中央水泵房排水系統(tǒng)改造的設(shè)計(jì)方案。本工程于2012年8月完工并投入運(yùn)行以來，滿足了礦井排水的要求。同時為確保礦井抗水災(zāi)的能力，礦井排水系統(tǒng)固然重要，平時要加強(qiáng)維護(hù)管理，按《規(guī)程》要求每年雨季前進(jìn)行檢修維護(hù)，國內(nèi)礦井水患事故實(shí)例較多，給人的生命和企業(yè)財(cái)產(chǎn)帶來重大損失，各級領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)時刻保持清醒的頭腦，確保礦井安全生產(chǎn)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　礦水泵監(jiān)測與自動控制的實(shí)踐[J]. 李劍峰.礦業(yè)裝備.2015(12)

　　淺析礦井開采災(zāi)害的防治措施及幾點(diǎn)建議[J]. 張環(huán).世界有色金屬.2017(10)

　　作者：魏寶國