义络煤业三水平泵房排水系统改造设计.pdf

2 0 1 4年第 7 期 中州煤炭 总第 2 2 3 期 义 络煤 业三水平泵房排水 系统 改造设计 杨 乐 ( 河 南 能 源 化 工集 团 义 络煤 业 ， 河 南 洛 阳4 7 1 6 0 0) 摘要 ： 目前 ， 义络煤业三水平泵房排水 系统 已无法满足矿 井安全 生产 要求。在分析 排水 系统 现状 的基 础上 ， 提 出了系统 改造 方案 ， 通过增大水 泵及 电机的容量 、 增加排水 管路敷设 等方式 ， 提 升 了三水平 泵房排 水系统 的排水 能力 ， 满足 了矿 井安全 生产的要求。 关键词 ： 泵房排水 系统 ； 水泵 ； 排水 管道 中图分类号 ： T D 4 4 2 ． 5 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 3— 0 5 0 6 ( 2 0 1 4 ) 0 7—0 0 8 9一 O 2 1 概 况 义 络 煤 业矿 井 排 水 为 二 级排 水 ， 即三 水 平 涌 水 由三水 平泵 房水 泵 经三水 平 副斜 井排 水管 道 排至 二 水平 ， 经 二水 平 大巷 内水 沟 流至二 水平 中央水 仓 内 ， 再由二水平泵房水泵经八号眼斜巷排水管道排至一 水平 大 巷 内 ， 经 一水 平 大 巷 和 平 硐 内水 沟 自行 排 出 井 口。二水 平水 仓 容积 3 9 0 0 m ， 分 主仓 和副 仓 ， 排 水设 备 “ 七 泵 四管 ” ， 安 装 2台 2 8 0 D ~36型水 泵 、 5台 4 5 0 D ． 6 05型 水 泵 ； 排水 管 路 4趟 ， 其 中 2趟 2 7 3 m m 8 m m、 1趟 ( 2 j 2 1 9 mm x 8 m m、 1趟 ( 2 j 3 2 5 m m 8 mm， 均 为 无 缝 钢 管 ； 三 水 平 水 仓 容 积 3 7 0 0 m ， 分 主仓 和副 仓 ， 排水设 备 “ 五泵 二 管 ” ， 安 装 5台 水泵 均 为 2 8 0 D~3 6型 ； 排水 管道 2趟 ， 均 为 2 7 3 m m 8 mm无 缝钢 管 。 2 系统 改造的必要性 目前 ， 义 络 煤 业 矿井 水 平 实 际 正 常涌 水 量 为 4 7 0 m ／ h ， 最大 涌 水 量 为 9 2 7 ． 4 m ／ h 。据 此 要 求 ， 三水 平 泵房 有效 排水 能力 要 能达 到 1 0 0 0 m ／ h 。三 水平 泵 房 现 安 装 的 5台 2 8 0 D ~36水 泵 ， 各 配 备 Y B 4 5 0 S 1 _ 4 6 k V3 1 5 k W 型 电 动机 1台 ， 电 控使 用真 空 高压 软启 动 ， 抽真 空 系统使 用射 流泵 ， 每 台泵 的理 想 排水 能力 为 2 8 0 m ／ h 。 矿 井正 常涌 水 时系统 作方 式 为 2台泵工 作 、 2 台泵备用 、 1台检修 ， 最大涌水时系统工作方式 为 3 台水泵联 合运行。故 当矿 井处 于汛期最 大涌水量 收稿 日期 ： 2 0 1 4— 0 3一 O 1 作者简介 ：杨 乐 ( 1 9 8 4 一 ) ， 男 ， 河 南宜 阳人 ， 助理 工程 师， 2 0 0 8年 毕业于河南理工大学 ， 现从事机电技术管理工作 。 时 ， 3台水 泵 房 理 想 排水 能 力 为 8 4 0 m ／ h ( 32 8 0 m。 ／ h ) 2 9 7 ． 4 m ( 2 7 8 m1 0 7 ％ ) ， 满 足实 际需要 。 选 用 MD 4 5 0 — 6 0 5水 泵 和 MD 2 8 0 ~36水 泵 各 1台 作 为 工 作 水 泵 ， 排 水 能 力 7 3 0 m ／ h ； 选 用 MD 4 5 0 — 6 0 5水 泵 和 M D 2 8 0 ~36水 泵 各 1台作 为备用水泵 ， 排水能力 7 3 0 m ／ h 。根据检修水泵的 排水 能力应 不 小于工 作 水泵 排 水 能力 2 5 ％ 的要 求 ， 选择 1台 MD 2 8 0 ~3 X 6水 泵 作 检 修 水 泵 。矿 井 正 常涌 水 量 期 间 ， 工 作 水 泵 排 水 能 力 7 3 0 m ／ h>5 6 4 m ／ h ； 矿井最大涌水量期 间， 工作 和备用水泵 的总 排水 能 力 1 4 6 0 m ／ h>1 0 0 0 m ／ h ， 满 足实 际需 要 。 4 ． 2排水 管路 计算 义 络煤 业 现 有 排 水 管 路 为 2趟 2 7 3 m m 8 m m无缝钢管。该无缝钢管排水管路在经济流速范 围 内 最 大 排 水 量3 9 0 m ／ h 。 根 据 常 用 “ 管 径 、 流速 与流量关系” 标准 ， 2 7 3 m m X 8 m m无缝钢管的最 大流量及流速应限制在 4 8 0 m ／ h 、 2 ． 7 2 m ／ s以内 。 现有排水管路最大排水量 7 8 0 m ／ h ， 大于矿井正 常 涌水 量 4 7 0 m ／ h 。排 水 管 每 天最 大 流量 1 9 2 0 0 m ( 2 0 h ) ， 小于 矿井 每天 最大 涌水量 2 4 0 0 0 m 。 因此 ， 原 有 2趟管 路 虽 能满 足 矿 井正 常 涌 水量 要求 ， 但无法满足工作 和备用水泵及管路的最大排 水 能力 ， 在 2 0 h内排 出矿井 2 4 h的最 大 涌水 量 。 据 此 ， 增设 2 7 3 mm 8 mm排水 管路 1 趟 。3趟 管 路 ( 2用 1 备 ) 的 总 排 水 能 力 为 2 8 8 0 0 m >2 4 0 0 0 m ( 1 0 0 0 m ／ h X 2 4 h ) ， 可 以满 足 矿 井最 大 涌水 时 的排水要 求 。 4 ． 3 排水 时 间计算 根据 水 泵排水 时 间 T = 2 4 Q ／ Q ( 其 中 Q为工作 水泵的排水能力 ) ， 则矿井正 常涌水 时工作水 泵的 排水时间为 1 5 ． 4 5 h<2 0 h ； 矿井最大涌水量时水泵 排 水 时间为 l 6 ． 4 3 h<2 0 h 。均 满 足 满 足 矿 井 实 际 要 求 。 5 结语 通 过 三水 平 泵 房排 水 系 统设 计 改 造 ， 义 络煤 业 矿 井排 水能 力得 到 了提 升 ， 使 矿 井 防 治 水工 作 迈 上 了一个 新平 台 ， 对 矿 井 预 防水 灾 及 安 全 生产 起 到 了 重要作 用 。 参考 文献 ： [ 1 ] 张爱玲 ， 李岚， 梅丽 凤． 电力拖 动与控 制 [ M] ． 北京 ： 机械 1 业 出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 2 ] 唐殿 全 ， 郭振 中． 煤矿机械修理与安装 [ M] ． 北京 ： 煤炭工业 出 版社 ， 2 0 0 4 ． [ 3 ] 于励民 ， 仵 自连 ． 矿 山固定设备选型使用 手册[ M] ． 北 京： 煤炭 工 业 出 版社 ， 2 0 0 7 ． [ 4 ] 国家安全生产监督管理总局 ， 国家煤矿 安全监察局． 煤 矿安全 规程[ M] ． 北京 ： 煤炭工业 出版社 ， 2 0 1 1 ． ( 责任 编辑 ： 许 久峰 ) ( 上接第 8 8页) 将水排 到较低水位 ， 高峰过后降 低 水泵 的吸水 高 度就 可 保 持 高水 位 排 水 ， 可 提 高 水 泵效率 ， 节约用电， 也可用来削峰填谷 ， 节约电费 ， 降 低 排水 费用 。 ( 8 ) 按要求定期对 主排水泵进行 大修 ， 现场多 开 高效 泵 。大修 时 应对 水 泵 的 易 损件 进 行 更 换 ， 减 少 机械 损失 和泄 漏 ， 使 各部 间隙不 超标 ； 要 调整好 水 泵 平衡 盘 和串水 套 间 隙 ， 减 少水 泵 的 容 积损 失 和 乏 9 0 水损失 ， 提高水泵 的容积效率。在 日常排水工作期 间 ， 应根 据提供 的每 台水 泵 的测试 数 据 对效 率 偏 低 水泵及时检修 ， 若暂时条件不允许 ， 则应少开 、 停开 低效泵 ， 多开高效泵 ， 提高排水效率。 参 考 文献 ： [ 1 ] 侯友 夫， 张景松． 流体力学和流体机械 [ M] ． 徐州 ： 中 国矿业 大 学 出 版社 。 1 9 9 4 ． ( 责任 编 辑 ： 许 久峰 )