无底阀排水在千米井筒排水系统的应用.pdf

第 3期 2 0 1 2年 9月 水力 采煤 与管道 运输 HYDRAUL I C C0AL MI N I NG ＆ P I P EL I NE TRANS P0RT AT 1 0N No． 3 S e p ． 2 01 2 无底阀排水在千米井筒排水系统的应用 刘天印 ( 平顶 山天安 爆业 股份有 限公 司二矿 河南 平顶 山 4 6 7 0 0 0) 摘要 ： 总结 了中平能化 四矿 、 十矿三 水平超 千米立 井排 水 系统改造 ， 取 消底 阀， 利 用射 流器 工 作原理 ， 实现对水 泵灌注引水 ， 减 小吸水 管阻力损 失 ， 提 高了吸水 高度 ， 并 消除底 阀不 开、 底 阀 泄露等故 障。从 而提 高 了工作效 率 、 降低 了设备 维护 费用及 电费， 对矿 井超 千 米排 水 系统设 备 选型等具有指 导意义。 关 键 词 ： 排 水 无 底 阀 射 流 器 中图分 类号 ： T D 7 4 4文献标识码 ： B文章编 号 ： 1 0 0 6～ 0 8 9 8 ( 2 0 1 2) 0 3—0 0 3 2— 0 2 中平 能 化 四矿 三 水平 进 风 井 井 口标 高 +3 2 3 ． 5 0 m， 井筒直径 6 ． 5 m， 井筒深 度1 1 4 5 ． 0 m。 中平能化十矿三水平进风井井 口标高 + 2 I 8 ． 8 m， 井筒 直径 6 ． 5 m， 井筒 深 度 1 1 0 8 ． 0 m。 目前两 个 井筒二次 提绞 改装 已完毕 并 投入 运 行。改装 后 的排水设 备选 用 MD 8 0—1 3 3 x 1 1型 大泵 ， 采用 将水 由井底直接排 至地面 的排 水方式 ， 形成 了一 套成熟 的经验 。 l 改造原 因 断等现象。 2改造技术方案 方案①每台大泵各配 1台真空泵， 开大泵前 先 开真 空泵 ， 利 用真 空泵将 水泵 内的空气 抽 出 ， 使泵内形成一定的真空， 在大气压力 的作用下 ， 吸水井 内的水会沿着 吸水管 被压入泵 内 ， 从 而 实 现了对水 泵 灌 注引 水。方案 ② 对 吸水管 高 度 由 原先 6 m改为 4 ． 5 m， 同时去掉 水泵 底 阀 ， 加 装射 流器对水泵灌 注引水 。 曼 3改 造 技 术 方 案 比 较 吸 水 管 路 长 、底 阀重等 原 因 ， 造 成水 泵工 作 时气 一一⋯ ～⋯ ⋯ 一 蚀现象比较严重， 水轮表面经常出现明显的蜂窝 方案①需安装 6台真空泵 ， 需投入一部分购 状麻点 ， 严重 时会 出现水 轮击烂 现象 。同时出现 买 、 安装 资金 ， 同时 需要 增加对 真 空泵 维护 和保 水泵 噪音 大、 震 动大 、 排 水量 、 压头 猛增或供 水 中 养费 、 人工费用等。改造 资金 多 、 生产成本增加 、 计 算 机联 网 ， 实 现实 时远程 查 看 ， 做到 对煤 矿 的 安全生产状况进行综合性动态分析， 实现资源有 机共享 。当事故发生 时 ， 救援人 员根据 系统所提 供的数据、 图形 ， 迅速了解有关人员的位置情况， 及时采取相应 的救 援措施 ， 大 大提高应 急救援 工 作 的效率 。系统 具有 检 测 、 传 输距 离 远 、 识 别无 “ 盲区”、 信 号穿透力强 、 对人体 无电磁 污染 、 环境 适 应性 强 、 可 同时识 别众 多 目标 、 便 于 网络连 接 等 特点 ； 并 且 可 以联 网运行 ， 完 全 可 以满足煤 矿 井下人 员 自动化 管 理 的要求 。使煤 炭 企业 实 现 井下人员科学化 管理 、 自动化 考勤 ， 并 可实时 、 动 态 的显示井下人 员 的分布 及所在 位置 的时间 ， 并 可 实 现 自动统计 及 报表 ， 是 领导 决策 信息 化 、 经 营管理现代化的得力助手， 从而增强企业的市场 竞争力 。该系统 应用 于裕 民煤 矿后 ， 将是 对人员 监测 、 管理 、 突发事 件搜 救 能力 的 有 力保 障 。使 32 煤矿企业 的信 息化 进程 实 质性 地跨 上一个 新 台 阶。 5 结束语 裕 民煤 矿 通过 应 用 K J 2 7 8矿 用井 下 人 员 管 理系统 ， 及时 有效反 馈 井下 人员 实时信 息 ， 提 高 了裕 民煤矿 的动态 、 自动化管 理水平 和矿井 的抗 灾能力 ， 具有 较高的推广价值 。 作者简介 ： 昊守峰 ( 1 9 7 3一) ， 男， 工程师， 研究生学历， 毕业于山东科技 大学工业工程专业， 现在 山东大联矿业工程有 限从事煤矿技术 管理 工作 ， 在 省部级 以上刊 物发表 论 文多篇 。 收稿 日期 ： 2 01 2—0 3—0 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 2年 9月 刘 天 印 ： 无底 阀排 水在 千 米 井筒排 水 系统 的应 用 第 3期 增加 、 改造 工 程 量 较 大 ， 改 造 时 间 长 ， 需 3—7 d 。 方案②改造简单、 节约成本 、 工程量较小 、 改造时 间短 ， 1～ 2 d即可完成。经过方案比较 ， 方案②较 科学 、 经济 、 合理 ， 比较适合 生产 实 际 ， 操 作简单 ， 便于实施 。 4 方案②的实施 ( 1 ) 排水 管 的改造 为减小 吸水 管路 的阻 力 ， 去掉 原在 吸水 管路 下端安装 的底 阀 ， 同时将 吸水 管高度 由吸水 小井 上 口至滤 水器距 离 6 ． 0 m， 改为 4 ． 5 m。 ( 2) 射 流器 的加 1 二 射 流 器 分 别 由 6 8 0 mm、 2 5 mm、~ b 6 0 m m、 d ~ 2 0 mm钢管加 工 成 为 射 流器 的混 合 气 体 室 、 喷 嘴 、 颈 口、 扩 散 管 ， 依 次 焊 接 在 一 起 。安 装 风 阀 门 、 风管快 速 插头 、 吸气 阀 门、 吸气 管快 速插 头 ， 同时 对 Y T 2 8风 钻 透 明 F Y 2 0 0 B注 油 器 进 行 改 造 ， 作 为水 位 观察 室 ， 将 其 利用 快速 插 头分别 与 吸气管和 混合气体室连接在一起 ( 如 图 1 ) 。 ( 3) 射 流器的工作原理 射流器 的 喷 嘴主 要 是保 证 压 风 自喷 嘴喷 出 时产 生 一 定 的速 度 ， 此 速 度 足 以产 生 0 ． 0 3 9～ 0 ． 0 4 9 MP a 的真空 度 。混 合气 体 室作 用是 使压 风 与吸人流 体 充分 地 混 合。颈 口是 混 合 气体 室 到 扩散管 的一个过 渡部分 ， 主要使 混合气 体产 生必 需 的速 度 ， 使气 体 均匀 地 充满 扩散 管 ， 并 消 除沿 扩散管 四壁 形成 反 向流和 涡 流 的现 象 。扩 散 管 主要使混合气体 的速度 能部分 地转变 为压 力能 ， 将混合流体送 出。 开泵前 ， 将 射流器 快 速插 头与压 风管 连接 在 一 起 ， 吸 气 管快 速插 头 与大 泵 灌 注 口连 接在 一 起 。先 打开 风 阀 门 ， 再 打 开 吸气 管 阀 门 ， 压 风 经 喷嘴喷出时 ， 将压力 能变化 为速度 能使压 风获得 一 定 的流 速 ， 在 喷 嘴处形 成 真空 ， 泵 内的空 气被 抽 出， 同时 与高 速气 流在 混 合气 室 内相混 合 ， 并 经颈 口、 扩 散管排 出。从 而使 泵 内形 成一定 的真 空 ， 在 大 气压 的 作用 下 ， 吸水井 内的水会 沿 着 吸 水 管被 压人 泵 内 ， 从 而实 现 了对水 泵 灌注 引水 。 同时可 以通过 Y T 2 8风钻 透 明 F Y 2 0 0 B注 油器改 造而成 的观察 室 ， 观察 泵 内是否 已注满水 。当观 察到观察 室内水灌满 时 ， 方 可启 动大泵 。待 大泵 运转正 常时 ， 可将风 阀 门、 吸气 管 阀 门关 闭 ， 将 水 泵灌注 阀门关 闭后 ， 可取下射流器 。 f 、 一 1 一 棍 合 气 体 室 2 一 喷 嘴 3 ～ 颈 u 4 一 扩散 管 l 、 I 5 - 风 管 快 速 插 头 6 风 管 阀 门 【 卜8 7 ～ 吸 水 管 快 速 捅 头 8 一 观 察 室 甘 ＼ g 燃 图 1 射流器加工示意图 5 加工 安 装 技 术 要 求 ①射 流器 加 工 时 ， 不 得有 漏 气 现象 ， 各 阀 门 接 口、 快速插 头密封必须完好 ， 不得有漏气现象 。 ② 安装 时各快 速插 头 必须 与接头安 装牢 固 ， 密封完好 ， 不得 有漏 气现象 。 ③大泵盘根必须填好， 不得有漏水、 漏气现 象 。 ④射 流器使 用风压不得低于 0 ． 6 MP a 。 ⑤ 观察 室外壳不 得有裂纹 、 损伤 、 破裂现象。 6应用效 果 采用射流器及无底阀排水改造后， 启动大泵 时操作简 单 、 直观 、 方便 ， 减小 了吸水 阻力 、 水 泵 噪音 ， 增大 了排水量 ， 克服 了严 重 的气蚀 现象 ， 工 作效率 明显 提 高 。同时 ， 在 矿井 突 然停 电时 ， 不 会 对大 泵 、 排水 管 路造 成严 重 冲击 ， 损 坏大 泵泵 体 、 排水管 路 。对 排 水 系统 改造 后 ， 以十 矿 三水 平进风井施工地 点为例 ， 由原来 每天开 2台泵约 为 1 6 h ， 改后为每天开 1台大 泵 1 6 h ， 每月 节约 电 费 2 5万元 、 大泵维护费用降低约 2万元 。 7 结束语 由近几个月大泵 的安 全运 转情况 来看 ， 排水 系统 改造 后 ， 降低 了大泵 运行 时 的震 动噪 音 、 克 服 了气 蚀 现象 、 增 大 了排 水量 、 提高 了大 泵 的工 作 效 率 、 降低 了大泵 的维 护量 、 节约 了维 护费 用 和排水 电费 。同时提 高 了矿井排水 能力 、 抗水 灾 能力 ， 保 证 了矿 井 的安全 生产 ， 为超 千米 井筒 排 水 提供 了丰富的实践 经验 ， 对超 千米排 水系统 的 设计 、 选 型具有借鉴 、 推广意义 。 作 者 简介 ： 刘天 印( 1 9 7 4一) ， 男 ， 河 南平 顶 山人 。 助 理 工程 师 。 2 0 1 o年 毕业于河南理工大学， 现从事矿山机电管理工作。 收稿 日期 ： 2 0 1 2—0 5一o 1 3 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m