大型潜水泵在凹陷露天矿排水中的应用.pdf

Se r i e s No 2 76 J u e 1 9 9 9 金 属 矿 山 M ETAI M l E 总 2 7 期 1 9 9 9皇 6靶 和 一年 ／大型 潜水泵在 凹 陷露天矿 排 水 中的 曾厌荣 南 昌 有 色冶金设 计 研 免院 矿山分 院 绛 。 2 h 煳 e A 词 TheAppl i c a t i o n o f Bi g s i z e d S u bm e r s i b l e Pu m ps ， i n簿He “ Dr a 乏 i n a g e ] o f S u n， k e n p e n 一 pi t Ab s t r a c t Th e d r a i n a g e m o d e a n d e q u i p me n t．m h e m e f o r t h e s u n k e n o p e n p i t i n Xi n g q l a o Py r i t e Or e M i n e i s p r o v e d a n d t h e s u b me r s i b [ e p u m p r e l a t e d p r o b l e m s a n d t h e i r s o l u t i o n a r e dis c u s s e d Ke y wo r d s Dr a i n a g e o f s u n k e n p i t ． S u b m e r s i b l e p u mp ， Co n f i g u r a t i o n mo d e ， Ov e r h a u l 新桥硫铁矿是一座坑露并采的中型矿山， 矿 体东翼二期开采采用露天开采方式， 建设 规模为 9 0万 t ／ a 。二期开 采 范围的主要 充水来 源为大 气 降水和 帷幕 渗透的部分地 下水。 3 6 m标高 以上为 山坡部分。由于受排水河流 河床标 高的 限制． 4 8 m标高以上才有 自流排水条件， 4 8 m标高以下即转 入凹陷露 天坑排水； 由于 凹 陷 坑充水水源大， 深 度较深， 台理地选 择排 水设 备 及排水方案， 对降 低投资， 减 少排水经营 费， 提 高 矿山经济效益 ， 具有重要意义 1凹陷 露天坑排 水方式 的确定 根据 国内外 排水 方式 的有关 资 料， 新桥 矿 存在露天分段接力 明排方案 与地 下巷道 式排水 方案两种方式。前者 由于 从采场排 出的水呈酸 性 ， 需 经污 水处理 站 处理后 才 能排放 。而 目前 污水处 理能 力 不 够， 需 另建 或 扩 建， 工 程 费 用 大 ； 而后者排 出的水 经过过 滤 ， 水 质呈 中性 ， 这 样 就不需另 建 或扩建 污水处 理站 。因此 ， 设 计 中采用了地下巷道 式排 水方式 。利用矿 山已有 的矶 山风井形成 独特的 井巷 排水 系统， 即 采场 4 8m 标高 以 下大 气 降水和 东翼帷 幕 的渗 透 水 ， 经 3个直通式放水孔 ， 进 入 一1 8 0 m运输 水 平巷 ， 经全长 7 0 0 m 其 中新开凿 5 2 5 n 1 平 巷引 至原矶 山风井， 经 泵将 水排出井 口 2排水设备方案 及设 备选择 方案 l 在井筒 中利 用潜 水 泵将 水排 出井 口， 根据生 产需要 及水泵性能， 确定潜水泵初期 安 装在 一1 2 0 m 标 高， 服 务到生 产 第 1 O年 左 右；后期将潜水 泵移 至 一1 8 0 m 水平 方案 Ⅱ 在井筒中设潜 水泵将 水排出井 口． 安装在 一1 8 0 m 标高 ， 服 务到露 采结 束。 方案 Ⅲ 在 1 8 O n l 水 平设 水泵房 ， 利用卧 式 多级离心 泵将 水 由水 泵房集 中排 出井 口， 服 务到露采结束。 经过练台分析 比较 ， 认 为方案 I技术 先进 ， 突破 了传统设 计模 式， 而且 技术 经济指 标明显 优 于方案 Ⅱ、 Ⅲ。最终决定 推荐方 案 I。 曾废 荣 ． 南 昌青 色 精生 设 计 研 二 竞 院 矿 山甘 院 工 程 师 ． 3 3 1 1 0 0 2 江 西 哲南昌 市， 、大道 l号， 维普资讯 曾 庆 荣 大 型潜 水 泵 在 凹 陷 露 天 矿 排 水 中的 应 用 1 9 9 9年 第 6期 2 ． 1 选 择的设计依 据 及原则 1 十年一遇的不同历时 露天坑降雨迳苹 量及帷幕渗透 水量 表 1 表 1 露 天坑 降 雨逗 流 量及 帷幕 渗透 水量 ／ m 2 首期排 水平 台设在 一1 2 0 m， 服 务到 生 产第 l 0年 左右， 出水标高 3 5 ． 6 m。 3 全部 水泵一起工作应在 5 d内排除 1 O 年一遇 暴雨迳流量 与帷幕渗透水量 之和 4 控制 雨量为 1 5 ． 5 4 I T l m， 其 降雨迳流量 为 6 6 8 3 m3 ／ d 。 2 ． 2型号选择 根据计 算， 选择 了 2台 6 7 2 6 6型潜水泵 、 1台 6 7 1 54型潜水 泵 。开 动 1台 6 7 2 6 X 6与 1台 6 7 1 54型泵， 在 2 0 h内能排 除 1 5 5 4mm 的控制 雨量 时 迳流 量与 帷幕 渗透 水量之 和。3 台泵全 部开 动， 能 满 足 5 d内排除 1 O年 一遇 最 大 暴雨迳流量 与帷幕渗透 水量 之和 。经储排平 衡曲线 计算 ． 仅需调 储窖积 5 ． 8。1 0 ， 而 坑 底在最大 暴雨时允许最大 积水量 为 61 0 m’ ， 故设备 的能力符合要求 。另外 ， 在枯 水季节， 开 动 1台 6 7 1 54型潜 水 泵即能满 足要求 ， 可 避 免大泵频繁启动。 2 ． 3 特点 6 7系列潜 水 泵是 石 家庄水 泵厂引进 德 国 里茨公 司技术 制造 的 产品． 它具有 以下两个 特 点 1 结构 先进 。机组主要 由泵的工作部分 和潜水电机组 成。 泵悻 由上 、 下两 段通 过集 水 壳或其它 部件 相接联 成一体 ， 泵悻和 转子构 成 泵的工作部分 泵 的工 作部分与潜水 电机联威 一 体 潜 入 水 中 。 泵 在 结 构 上 采 用 了 两 端 吸 水 、 叶轮对 称布置 ， 径 向式导 叶结构型式， 其轴 向力 基 本上 得到 平 衡， 且 轴 向尺 寸紧凑 ；泵在配 用 大功率 电机运 行时， 为提高 冷却效果， 确保 电机 的温升要求 ， 在 电泵 的外 围 ， 装有 吸 入罩 ， 使进 入 泵的水流 先通 过吸水罩， 以加速 电机的散热。 2 材 质优 良。该 系列 产 品采 用优质材料 制造 ， 转 子零部件 的轴 、 叶轮 、 轴套 、 挡套等分别 采 用高强度 的铬钢 、 耐磨 的锡青 铜 、 耐腐蚀 的不 锈钢制 造 。泵 壳 零 件 采 用 了高 牌 号 的 铸铁 制 造 ， 特别是轴瓦采用了 有 良好润滑性 能 、 耐磨 的 锡青 铜制 作， 其 它一 些零 件采 用了不锈 钢或铜 台 金制造 。 由于该 系列泵具 有 以上 特点 ， 且 能 满足 用 户对大 流量 、 高流程 的需 求 ， 因此 ， 近年 来在采 矿 工业 中被用来抢 险排 水， 显示 了极大 的优越 性 。 2 ． 4配 置 形 式 潜 水泵的 配置 形 式 在 国 内尚无 成 型 的设 计 ， 既要考虑 泵的安装方便 ， 又要考虑 如何 充分 发挥水泵的效率， 以及检修 、 吊装方便 。为 了克 服 3台泵同时 开动 时 抢水 现 象发 生， 3台泵 在 5 17 1 井筒 中呈 三角形 布置， 在有限 的空间 中使 泵间距 保持 1 1 7 1 。 水泵中 心正对 检修 绞车提 升中心 。为了检修 泵 时不 影响上 部排 水管 ． 井 下设两 层检 修平台一1 2 0 m、 一1 2 3 ． 6 m ， 3台 泵分别用直管 座 吊在 一1 2 3 ． 6 m 钢 平 台 梁下。 上部主排 水管弯管支座 固定在 一l 2 O m 钢平 台 梁上， 共 配置 了 3根排 水管 ， 每 台水泵配一根排 水管 6 7 2 6 6型 配 D N3 5 0钢 管 、 6 7 l 54型 配 DN2 5 0 。主排水管 与泵不在同一铅垂 线上 。 2． 5检修 上述配置主要需解决检修 问题。 囡井筒 内 面积狭小， 不便检修 ， 需拖至地面进行 。由于检 修频率不高 ， 正 常情 况为每 年 1次 ， 因此 ， 检修 设施应 简单实 用， 故 检 修绞车提 升 井架 采用矿 里库存旋工井架。 同时还考虑 以下问题 1 为 保证 检修 提 升 时 ， 泵 不 发生 很 大摆 下转 第 4 4页 4 维普资讯