淺談煤礦主排水泵的重要性

隨著我國經濟的飛速發展，我們對能源的需求也越來越迫切。煤炭的開采和利用在國民經濟中占有重要地位。然而，我國煤田地質條件十分復雜，是世界上突發水事故最嚴重的國家之一，礦井水害一直是制約我國煤礦安全生產的重要因素之一，受水威脅的煤炭儲量占探明儲量的27%，采礦中頻繁發生的地質災害嚴重威脅著煤礦的安全生產。為了保證礦井下工作人員的安全和礦井的正常運作，優良的排水系統是關鍵，因而主排水泵在煤礦圣餐中的重要性是不容忽視的。

礦用主排水泵的選擇

在實際生產實踐中，如果排水泵選擇不當，將導致泵在工作中流量偏大或偏小，揚程偏高或偏低，材料不耐磨蝕等，這不僅在使用上不能滿足生產要求，而且效率低，壽命短，容易造成浪費和損失。甚至在緊急情況下，由于無法達到預期工作狀態而引發事故。因此，排水泵的選用是一項十分重要的工作。

《煤礦安全規程》[1]規定主要排水設備必須有工作、備用和檢修水泵。其中工作水泵的能力應能在20小時內排出24小時的正常通水量；備用水泵的能力應不小于工作水泵能力的70％，并且工作和備用水泵的總能力應能在20小時內排出礦井的最大涌水量；檢修水泵的能應不小于工作水泵能力的25％。水文地質條件復雜的礦井，可根據具體情況，另外增設水泵。

在選擇水泵時，首先要了解煤礦水文地質情況。需確定最大涌水量及正常涌水量，了解礦井涌水的特性，包括粘度、比重、毒性、腐蝕性等等。充分考慮水的泥沙含量、粒徑分布、硬度和所含成分對水泵性能的影響。酸性水對排水設備有很大的腐蝕作用，目前國內的抗酸性水的水泵種類較多，技術相較成熟，如不銹鋼、陶瓷技術等。因此在選擇水泵時，除了滿足技術上的要求還要考慮經濟合理。

所選水泵應滿足流量、揚程及不同時期的排水要求。根據裝置的最小流量和最大流量。選泵時，以最大流量為依據，若沒有給出最大流量，通常可取正常流量的1.1倍。裝置系統所需要的揚程，除了考慮最低吸入液面和最高輸水高度外，還要考慮管路的不知情況，一般取系統揚程的1.05-1.1倍。目前用于排水的泵主要有一下三類：離心式，軸流式和混流式[2]。離心式水泵適合用于高揚程的場合，且能在揚程變化較大的情況下運行。軸流式水泵由于功率曲線比較陡，揚程的微小變化就會引起功率和效率的大幅度變化，因此適用于低揚程大流量的場合。混流泵的功率曲線較為平坦，揚程的變化對功率影響很小，因此適合揚程變化大的場合。此外混流泵結構簡單，維護費用低，還具有較強的抗氣蝕性。再選擇水泵類型的時候，不僅要充分滿足技術要求，還要做到經濟、高效。

確定好流量和揚程這兩個性能參數后，再根據裝置系統的要求確定采用何種泵型。一般礦用排水泵選用D型、MD型及PJ型等系列的泵。D型和MD型系列的泵主要區別在于材質的不同，后者的抗磨損性能更好；PJ型泵是從英國引進的高揚程礦用排水泵，具有較強的耐磨損性能外，還具有效率高，氣蝕性能好，運行平穩，壽命長及低轉速高揚程等特點。

礦用主排水泵的安裝

礦用排水泵一般在進入礦井安裝之前應該解體檢查，然后重新裝配。泵的裝配必須嚴格按照生產廠家提供的說明書進行。水泵的安裝位置應該滿足允許吸上真空高度的要求，其安裝基礎必須水平、穩固，基礎上的預留孔要根據水泵的尺寸澆注。如果同一機房內有多臺機組，則機組與機組之間、機組與墻壁之間都應留有800mm以上的距離。管路系統中水泵的進水管口徑應該比泵的進口大1—2檔，出水管口徑不得小于泵的出口，進、出水管的具體規格應通過計算最佳流速并通過嚴格的經濟比較來確定。水泵進水管的重要性要大于出水管，進水管必須具有良好的密封性，并盡可能地減短長度（但泵的進口前管路最好有4倍直徑長的直管段），以及減少閥門和彎頭、變徑管等管路部件的數量，如有彎頭，還應盡可能加大彎頭的彎曲半徑。同時，為使運行時進水管內不聚集空氣，一般要求進水管略微上斜與水泵的進口相聯接，進水管的吸入口應該保證有一定的淹沒深度，底閥的入水深度必須大于進水管直徑的1.5倍，吸入口離池底和池壁距離最好大于0.75m，最小不得小于0.5m（因有煤塊會堆積）。另外，進水管吸入口應設有過濾裝置。所有與泵連接的管路應具有獨立、牢固的支承，以消減管路的振動和防止管路的重量壓在泵上。

儀表安裝方面，真空表不能安放在進水管彎頭處，也不要太靠近射流泵，最好安裝在進水直管段離泵進水法蘭兩倍口徑的地方，或放于泵法蘭處，真空表前應有閥門可斷開壓力。壓力表一般放于泵出水段法蘭處。壓力表量程要有一定富裕量，壓力表前應裝有閥門可關閉，并有緩沖裝置，以便讀數穩定。

礦用排水泵的安裝要求礦用排水泵和電動機一般采用聯軸器聯接，這時要保證軸心在同一直線上，且應以泵的軸線為基準找正，以防機組運行時產生振動及軸承單面磨損。聯軸器應該具有一定的間隙：原則上兩聯軸器的間隙多少根據泵的平衡機構允許磨損量而定，礦用排水泵間隙一般為5-8 mm。

結語

煤礦井下主排水泵大多是采用多級水泵，作用于多級泵上的軸向推力可達幾十個千牛，隨著水泵運轉時間的增加，平衡盤和平衡環的磨損會越來越嚴重。為了延長平衡盤的使用壽命，可以將鑄鐵平衡盤和平衡環改用烙鐵或者硬質合金，這對保證煤礦井下主排水泵運行安全也是非常必要的。

參考文獻：

[1]《煤礦安全規程》[M]. 煤炭工業出版社，2001

[2]《礦山固定機械手冊》[M]. 煤炭工業出版社，1985

【作者單位：河南煤礦安全監察局安全技術中心】