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地下矿——排水解决方法
 
 

1、   矿井采掘工作面排水

矿用立泵运到现场后,若时间紧急,可按照图5所示 ,直接放入浅水中,连接排水管和 闸阀,即可送电排水。为了防治堵塞,最好装入“大筐”式滤网内,或用铁丝筛网过滤拦挡堵塞物

 

          图1应急安装示意图                       2简易安装示意图

 

 

 

                             图3采区整体移动安装示意图

 

矿用立泵跳出潜水泵的圈子,保留了离心泵和潜水泵的长处,去掉了离心泵和潜水泵的短处,以全新的面目加入到立式水泵的行列。

矿用立泵采用上面的安装方式,终于实现了多年的愿望——取消离心泵了填料密封、“调串量” 、灌引水带来的麻烦,解放出一批在黑暗、冰冷、潮湿的地下巷道内,看守水泵的人员。

矿用立泵采用上面的安装方式,只要水面淹没泵底座,即可送电、开泵排水。若水源临时中断,允许断水空转,再次来水后,能自动排水。

矿用立泵采用排沙潜水式电机,有两道泄压安全阀,攻克了潜水泵排沙容易“自身爆炸”的难题。 除了安装、使用方便之外,几乎取消了全部日常维护的材料费、人工费开支。

矿用立泵采用全钢板焊接,2003年实现了扬程300,把井下事故地点涌出的流沙,直接排到地面的愿望。

矿用立泵能在水灾淹没整机的情况下继续在水下照常排水排沙,还能远方操作,可实现排水自动化的愿望。

矿用立泵的诞生,填补了空白,实现了更新换代,扭转了矿井排水设施落后于时代的局面。★ 采用矿用立泵之后,已经使采掘工作面焕然一新,为矿井飞速发展,提供了保障。

矿用立泵已经谱写出水泵史册中的光辉一页。

应用案例

矿用立泵在济三煤矿6304工作面排水中的应用

 

2、   立井井底掘进工作面排水

断层较少、涌水量较少,一般可选用:

KL30-75×4型(即  BSQ30-75×4KL )  90kW  矿用立泵

KL40-63×4型(即  BSQ40-63×4KL 型)90kW  矿用立泵

KL50-50×4型(即  BSQ50-50×4KL 型)90kW  矿用立泵

 

           

 4吊挂安装示意图                                  5吊挂安装示意图

排水时,只要滤网淹没在水下即可安装。           需要接吸水软管与底阀,需要有清水供应,用以

                                           随时灌引水。只要底阀淹没在水下即可排水排沙。

 

 

                                   6吊挂安装示意图

                       

需要接吸水软管与底阀,不需要有清水供应,不用灌引水。

排水时,只要泵底座和吸水管滤网都淹没在水下即可排水排沙。省去清水供应和灌引水环节。

4的优点是没有吸水胶管,吸水端结构简单。缺点是水泵在井底工作面内移动不便,只能在吊挂点附近吸水,井筒荒断面48米直径时,对远处的积水,排水有困难。特别是爆破质量不佳,吊挂点附近岩石明显高于其余处,远处低洼,须用人工掏水。否则,打眼时,排渣不畅,泥沙还会流回炮眼内造成夹钎故障,低洼处的积水会直接影响打眼进度。

    5在泵底座的底面增加了吸水胶管和底阀,克服了图4的缺点,远处低洼时,可将底阀移到低洼处吸水。但新的缺点是,增加了一个比较麻烦、费时间的环节——必须灌引水,而且平时水泵不能直接落地,故障后须提升管道,一节一节拆除水管,最后把整机提到地面。这种麻烦与吊泵很相似。

    6在泵底座侧面增加了吸水胶管和底阀,克服了图4和图5的缺点,只要泵底座在水面以下,不必灌引水就能直接开泵排水;只要底阀在水面以下,即使水位下降使泵底座露出水面,也能照样排水。因此,不必再担心吊挂点附近岩石高。由于矿用立泵允许直接落地,它的吊耳与管道吊挂的钢丝绳的吊环用调节螺柱连接。所以,矿用立泵可以与管道断开拆下或与管道连接紧固。故障后不必提升管道,一节一节拆除水管,只要在井下工作面拆下故障水泵,换上备用泵即可恢复正常生产。提醒注意,双层吊盘的矿用立泵通过口须按照矿用立泵连接侧面吸水胶管在自由垂落时的水平投影尺寸,外加安全距离来确定。

 

应用案例——立井流沙层排水

铁法煤业集团的新建立井井筒用沉井法穿过地表流沙层,将矿用立泵当“流沙输送机”使用,获 得成功,顺利完成任务,谱写了建井工艺的新篇章。

选用K L150-50型(原B S Q150-50型)75k W高浓度矿用立泵,直接坐立在工作面的水坑内,人工挖 沙搅拌喂入,强化排沙。流沙撞击排水管,沙沙作响,一直冲向地面。但仅仅排沙4天,沉井进尺4.5 后,出水突然停止,解体发现,叶轮的盖板完整无损,但叶片全部磨得不见了――这是一起从未见 到的故障。

经了解,原来这是使用不得法造成的。预防办法:须保持出水大流量,排沙浓度须均匀,出水无 间歇,管道沙粒冲击声音无间歇,须设“排水出口控制点”,发现出水渐渐减少,在“排水出口控制 点”只须用“关闭闸阀-再打开闸阀”的简单方法。来解除吸附在滤网外面的“大沙团”,能防止泵 体内塞满由水管回落的沙粒而形成的“软砂轮”,能有效防止“软砂轮”磨损叶片,也能预防“叶片 全部磨得不见了”的奇怪故障,可明显延长寿命。

售后服务人员到现场,连夜更换叶轮,开泵排积水一小时后人员下井,继续人工喂沙排水,眼见 3个小时沉井进尺0.4(大断面井筒,掘进断面直径8,每进尺1,实方体积50.26立方米), 相当于排河沙实方20立方米,这种特殊功能,只有排沙潜水泵独家具备。接受上次教训,施工单位加强了“排水出口控制点”的调节作用,继续排水排沙,直到穿过流沙层,进入坚硬岩石基盘,再也没发生任何故障。

3.常规排水方法及存在的问题

1)、采用“单级、多级清水离心泵”排水。

需要专业人员看守维护,清水离心泵故障较多,日常维护工作量大,无法自动化。

     需要专业人员维护。

以常用的多级清水离心泵为例,它的泵体轴孔与转轴之间的间隙,需要用"填料(盘根)密封"。这种"填料密封"有两套,出水端填料密封用来封水——阻止水泵轴孔向外漏水,吸水端填料密封用来封气——阻止水泵轴孔向水泵吸水室内漏气。吸水端填料密封很重要,它是保证水泵吸水室维持正常吸水的关键部位。排水时,吸水室内的压力一般小于外部大气压,也就是密封要始终保持吸水室内为负压状态。若密封漏气,直接影响水泵吸水,甚至停止吸水。未经过培训的人是无法判断吸水端填料密封向内漏气。因为水泵运转,吸水端填料密封泄漏时,不是见到漏水,而是眼睛无法看到的向泵体内的漏气。有经验的水泵工要凭声音异常来判断填料密封漏气。否则,只有看到水位上涨才发觉水泵异常。漏气后的处理的程序,首先处理填料密封,可更换填料或“压紧”填料,然后灌引水,最后关闭管道闸阀送电起动水泵。另外,多级离心泵还要用平衡盘调节平衡轴向力,日常维护,还要包括平衡盘“调串量”这项细致技术工作。

     可见,清水离心泵的水泵工是需要专门培训,并经过师傅的传、帮、带,还要经过一定时间的实践摸索,才能掌握,才能独立上岗的技术工种。

     易磨损

清水离心泵明确要求水中不得含沙,允许杂质含量明显偏低。采掘工作面的涌水通常含泥沙较多,快速施工要求及时排水,泥沙来不及沉淀就和水一起排出。清水离心泵的密封填料主要是用棉纱线制成的,不能抵御泥沙磨损。特殊情况下,停留在压实的填料上的沙粒,还会将转轴磨细、磨断。清水离心泵的叶轮、泵体均采用普通铸铁制造,无法抵御硬沙粒的高速冲击,无法抵御硬沙粒尖角压入微观中呈疏松状的铸铁表面后,产生高速刮削式的磨损。此外,平衡盘也是离心泵排泥沙时容易磨损的零件一。

因此,采掘工作面的清水离心泵非常容易损坏,成为矿井的最大消耗性设备,常常需要整车采购水泵及配件。

     日常维护工作量大

清水离心泵日常运转时,必须有人跟踪检查“填料(盘根)密封”,若发现出水端的轴孔漏水,必须及时“压紧”填料;若发

现吸水一端填料密封漏气,也必须及时“压紧”填料;如果填料磨损已经超限,还要停泵更换。目前,采掘工作面的清水离心泵一般都要跟随工作面向前移动,要有熟练的专职水泵工管理维护,要随时更换填料、“压紧”填料,以确保工作面无积水。然而,稍不留意,水泵吸入端漏气,水泵空转不吸水,很快水漫金山,使工作面不得不停产。为此,工作面的人员与水泵工时常发生摩擦。

     易淹泵

采掘工作面在向前推进中,会频繁遇到含水层、含水断层,时常因涌水量突然增大而淹泵。离心泵的电机不能抵抗水淹。一旦工作面被淹,恢复时十分困难,而且工作量巨大。如果引起连锁反应,有时会引发淹井的大事故,甚至引发矿难。打听一下退休的老师傅,他们会说,从刚参加工作到退休,始终使用这种清水离心泵,几十年没变过样。采掘机械经历了多次更新换代,从普通采掘机、高档采掘机,到综合采掘机。采掘工作面的水泵几乎半个世纪没变样,应该更新换代了,最理想的是使用方便,能远程操作或自动化排水。但是根据前面的介绍,显然清水离心泵对此无能为力。

2) 采用潜水泵排水。

涌水较少时,部分采掘工作面已经开始采用潜水泵排水,这是矿井排水一次重大技术进步的标志。采矿权威曾预言:未来矿井排水的目标是——潜水化。虽然只是小范围开始应用潜水泵排水,但已经揭开了序幕。

目前市场供应的产品,如井用清水潜水泵,外形细长,不太适合工作面条件。作业面潜水泵,一般功率较小,难以胜任。近些年水泵行业开始推出“矿用潜水泵”,赢得了市场。但是,美中不足,电机密封性不过关,易进水。由于叶轮、泵体依然采用普通铸铁,耐磨性仍不理想。因此潜水泵在矿山被当作“易损设备”,一些单位不愿意使用。更为严重的是,多年来频频发生潜水泵自身爆炸事故,许多矿井不敢再使用潜水泵。这种意外事故也限制了潜水泵的推广应用。(详见浅谈潜水泵自身爆炸的原因及预防办)此外,当前缺少大功率产品,特别是缺少大功率救灾抢险的排沙潜水泵。“现有的“矿用潜水泵”执行的是行业标准JB6762-93《矿用隔爆型潜水电泵技术条件》。该标准的功率范围只有0.5530kW。)(详见排沙潜水泵同潜污泵(包括矿用潜水泵 )的区别

3)、采用多因水泵进行立井井筒施工排水。

 贻误战机,报废量大。

立井井筒掘进、砌碹期间,井筒内的涌水中混入的固体比例大,固体硬度高,主要有:爆破 粉碎的岩石粉末、岩石颗粒,浇灌混凝土洒落的水泥沙浆,等等,都是类似石英沙的坚硬磨粒。当井筒穿过含水断层或含水软岩层时,涌水量突然剧增,且含沙比例大,工作面变得复杂 多变,排水明显比穿过坚硬岩石时困难。这时,须抢时间,迅速通过危险地段,防止塌方,防止井壁外的泥石流流入工作面,致使井壁外被抽空,留下更大隐患。一般,多因水泵小,且只有单一排水管路,贻误战机。这样的实例,几乎所有施工单位都经历过。但是,出于工程竞标压力,出于工程预算的约束,还要重复以前的错误:最原始的施工组织设计缺乏应对涌水增大的措施,造成临阵措手不及,慌乱中随机采取的补救措施,明显与原设计不和谐,明显存在误时、浪费现象。

当井筒穿过地表40之内有第四纪流沙层,或在掘进过程中,穿过地表深处的流沙层时,排水难度达到峰值。因此,立井井筒施工排水是各种专业性排水中,水泵磨损报废量最大的地方。 这里被称赞的水泵,才是真正意义的耐用水泵。

立井井筒施工排水,对水泵的耐磨性要求高,对潜水泵的密封性要求高,而当前立井施工现 场,被迫集聚一支专业维修队伍整日忙于抢修水泵,形象地证明了使用中的水泵、潜水泵存在质量缺陷,十分不耐用。沙粒磨损,潜水泵密封漏水已经困扰建井施工队伍多年,他们期盼更加适用的潜水泵,希望缩短排水时间,快速成井,早日移交工程。

 

感谢您对本公司的支持,如果您对排水解决方案有其他的建议,请点击进行留言。

点击数:15916  录入时间:2008-4-2 【打印此页】 【返回

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