傾斜巷道局部積水采取自吸排水法的應(yīng)用

張文超　魏俊學(xué)　張清國(guó)（.琿春礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司安全監(jiān)管部，吉林琿春 00；.琿春礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司富強(qiáng)煤礦生產(chǎn)科，吉林琿春 00；.琿春礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司生產(chǎn)部，吉林琿春 00）

傾斜巷道局部積水采取自吸排水法的應(yīng)用

張文超1魏俊學(xué)2張清國(guó)3
（1.琿春礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司安全監(jiān)管部，吉林琿春 133300；2.琿春礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司富強(qiáng)煤礦生產(chǎn)科，吉林琿春 133300；3.琿春礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司生產(chǎn)部，吉林琿春 133300）

富強(qiáng)煤礦地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)復(fù)雜，富水性強(qiáng)，制約煤流系統(tǒng)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，降低了安全系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化水平。通過(guò)水泵自動(dòng)抽引水后靠自吸（虹吸）排水的方法來(lái)解決排水，實(shí)現(xiàn)了排水自動(dòng)化，相應(yīng)地?cái)U(kuò)大排水能力，減少成本，減少水泵工作時(shí)間，延長(zhǎng)水泵壽命。此項(xiàng)革新保證了礦井掘進(jìn)巷道的正常施工，緩解了采煤工作面的緊張接續(xù)，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。

虹吸 排水 安全

1　概況

富強(qiáng)煤礦是吉煤集團(tuán)琿春礦業(yè)集團(tuán)公司的新建礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)t/a，2012年投產(chǎn)，頂板泥巖、砂巖，巖性、巖層不穩(wěn)，局部復(fù)合頂板發(fā)育，煤層傾角10-25°，平常14°，地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)復(fù)雜，尤其斷層、褶曲發(fā)育，加之頂板淋水、涌水，底板涌水，導(dǎo)致傾斜巷道多處低洼積水，使得巷道在掘進(jìn)過(guò)程中和掘后排水工作量大，稍有疏忽就泥水泛濫。

2　排水生產(chǎn)現(xiàn)狀和遇到的問(wèn)題

已開(kāi)采的13201仰面和13202俯采面涌水量29.6m3/h和31.3m3/h，因斷層、褶曲順槽多處積水，其中13202下順?lè)e水有7處，7臺(tái)水泵排水。經(jīng)常因排水工作量大、不及時(shí)，導(dǎo)致下順泥水泛濫，煤流成了泥流。

根據(jù)以上情況，在積水區(qū)巷道行人幫施工水倉(cāng)，水倉(cāng)采用φ 18mm×2m錨桿配1000mm×4000mm菱形錨網(wǎng)（用10號(hào)鐵線編織）支護(hù)，施工坡度-30°，工程量5m，同時(shí)在行人幫巷道底根挖500m× 500mm水溝，仰采面還設(shè)專門排水管路（附后）每個(gè)泵通過(guò)單向逆止閥和排水管路連接。

由于積水點(diǎn)多，一個(gè)采區(qū)有時(shí)需設(shè)20多臺(tái)水泵，維修泵、閥、管、清倉(cāng)工程量大，經(jīng)常出現(xiàn)排水不及時(shí)，導(dǎo)致全巷道泥水給行人安全、文明生產(chǎn)和煤質(zhì)帶來(lái)極大影響。

3　解決辦法

為避免水害對(duì)采掘的嚴(yán)重影響，于是考慮用一種通過(guò)水泵自動(dòng)抽引水后靠自吸（虹吸）排水的方法來(lái)解決排水。

3.1自吸排水法條件

13201面順槽拉門口到開(kāi)切出口高差平均163m，其中上順高差161.73m（上順門口標(biāo)高-292.52m，上順出口標(biāo)高-454.25m）；下順高差163.66m（下順門口標(biāo)高-298.95m，下順出口-462.61m）。

13202面順槽拉門口到開(kāi)切出口高差平均175.5m，其中上順高差177.96m（上順門口標(biāo)高-298.32m，工作面上出口標(biāo)高-120.36）；下順高差173.19m（下順門口標(biāo)高-300.53m，工作面下出口標(biāo)高-127.34m）。

13201和13202兩個(gè)工作面都具備自吸條件。

3.2自吸排水法實(shí)踐原理

在沒(méi)采取自吸排水法前，排水線路原理圖見(jiàn)圖1，改造后的自動(dòng)抽自吸排水見(jiàn)圖2。

通過(guò)三通增加一趟自吸吸水管路，并加裝截水閥9和特制單向閥（該閥逆壓關(guān)閉，無(wú)逆壓時(shí)處于開(kāi)啟和容易開(kāi)啟狀態(tài)）。當(dāng)水倉(cāng)水位上升到11電極時(shí)，離心泵自動(dòng)開(kāi)啟，排水；當(dāng)水位降到電極12以下時(shí)，離心泵自動(dòng)停，以下水。通過(guò)自吸管靠壓差排水。當(dāng)水位降到過(guò)濾器位置時(shí)，倉(cāng)內(nèi)排水完成。如果排水管末端排水到水溝，那么末端與吸水管高差不能小于5m，確保排水順暢。當(dāng)自吸排水出現(xiàn)故障時(shí)，關(guān)閉閥門9，把吸水管6濾水器向下延到倉(cāng)底，電極12、13延到倉(cāng)底位置，直接完成全部排水過(guò)程。當(dāng)離心泵不能正常排水時(shí)，關(guān)閉閥16，開(kāi)啟閥15，關(guān)閉閥10，由管路14注入引水，注滿后關(guān)閉閥15，開(kāi)啟閥10，由自吸完成排水。

通過(guò)自動(dòng)抽自吸排水法的改進(jìn)，有效解決水泵故障或因校驗(yàn)瓦檢儀等停電時(shí)的排水排水問(wèn)題，避免巷道泥水泛濫。同時(shí)，在水泵將倉(cāng)內(nèi)水抽出一小部分后自動(dòng)關(guān)閉，大部分水靠自吸排水，減少水泵工作時(shí)間，延長(zhǎng)水泵壽命，并起到節(jié)電節(jié)能的作用。

4　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)使用自動(dòng)抽自吸排水設(shè)備，使富強(qiáng)煤礦節(jié)省排水生產(chǎn)成本（排水人力、物力），減少了井下頂崗人數(shù)，節(jié)省了排水系統(tǒng)維修費(fèi)用和泥水泛濫清理工作量，延長(zhǎng)了水泵使用壽命，實(shí)現(xiàn)了排水自動(dòng)化，提高了礦井安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化水平。

［1］王曉飛.射流泵抽真空本安控制閥的研究，2009.

張文超（1966—），男，吉林舒蘭人，本科，中級(jí)，研究方向：采礦工程。