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“ “ “ “ 第十三篇 煤矿机电安全技术规范化管理 第一章机电班组安全管理技术 第一节煤矿安全管理基础知识 一、 安全管理的意义与作用 管理是计划、 组织、 指挥、 协调和控制的综合， 其基本要素包括人、 材、 物、 信息、 时间、 机构和制度等。 企业安全管理是企业管理的重要组成部分， 其任务是在国家安全生产方针的指导下 分析、 研究生产过程中存在的各种不安全因素， 从技术上、 组织上和管理上采取有效措 施， 解决和消除不安全因素， 防止事故的发生， 保障职工的身体健康和人身安全及国家财 产的安全， 保证生产顺利进行。 二、 安全管理的基本原理 管理的基本原理主要有系统原理和人本原理两大原理。系统原理又可分为整分合 原理、 反馈原理、 封闭原理和弹性原理； 人本原理分为能级原理、 动力原理和激励原理。 安全管理作为管理的分支学科， 遵循管理的普遍规律， 服从管理的基本原理。 （一） 系统原理 系统原理是运用系统工程的原理和方法， 识别、 分析、 评价、 预测系统中的危险性， 并 依据其结果采取综合安全措施， 使系统所存在的危险因素得到消除或控制， 使事故发生 “ 第一章机电班组安全管理技术 的可能性降到最低， 从而达到最安全的状态。 “ 整分合原理 现代高效率的管理必然在整体规划下明确分工， 在分工基础上进行有效的组合。整 体是前提， 分工是关键， 不了解整体， 则分工就会出现盲目性， 但没有分工协作， 必然导致 各行其是， 工作上相互脱节， 不能保证各个局部协调配合、 综合平衡的发展。因此， 在管 理工作中只有整体把握， 科学分解， 综合组织， 才能保证最佳整体效应的圆满实现。 “ 反馈原理 现代高效率的管理， 必须有灵敏、 正确、 有力的反馈。反馈作为控制论的基本概念， 就是由控制系统把信息输出去， 又把其作用结果反送回来， 并对信息的再输出产生影响， 从而起到控制的作用， 达到调控未来行动的目的。反馈有正反馈和负反馈之分。前者导 致系统运动加剧和发散， 后者导致系统运动收敛并趋于稳定， 在管理活动中大量存在的 是负反馈机制。 面对不断变化的客观实际， 系统的管理是否有效， 关键在于是否有灵敏、 准确、 有力 的反馈。 为了保证系统的安全， 必须及时捕捉、 反馈不安全信息， 消除或控制不安全因素， 以 实现安全生产。 “ 封闭原理 任何系统的管理手段、 管理过程等必须构成一个连续封闭的回路， 才能形成有效的 管理运动， 这就是封闭原理。封闭就是把管理手段、 管理过程等加以分割， 使各部分、 各 环节相对独立， 各行其是， 充分发挥自己的功能； 同时他们又互相衔接， 互相制约， 并且首 尾相连， 形成一条封闭的管理链。 “ 弹性原理 管理是在系统内、 外部环境条件千变万化的形势下进行的， 管理工作中的方法、 手 段、 措施等必须保持充分的伸缩性， 以保证管理有很强的适应性和灵活性， 从而有效地实 现动态管理， 这就是弹性原理。在应用弹性原理时， 要严格区别消极弹性和积极弹性。 弹性原理对于安全管理具有重要意义。安全管理面临的是错综复杂的环境和条件， 尤其是事故致因是很难完全预测和掌握的， 因此安全管理必须尽可能保持好的弹性。一 方面要不断推进安全管理的科学化、 信息化， 尽可能做到对危险源的预先识别、 消除或控 制； 另一方面要采取全方位、 多层次的事故防止对策， 从人、 物、 环境等方面层层设防。安 全管理还应注意协调好各方面的关系， 尽可能取得理解和支持， 遇到意外情况时容易得 到各方面的配合和帮助。 第二章机电区队安全管理技术 将目标分解到本系统的各个部门和个人， 各部门和个人严格地、 自觉地按照所定目标进 行工作的一种管理体制。实施安全目标管理主要由三个步骤组成， 即安全目标的制定和 展开， 安全目标管理的实施， 安全目标管理成果的考核评价。这三个步骤彼此紧密衔接， 构成一个管理周期。 （二） 安全目标的制定 目标是企业在一定时期内的安全工作所要达到的成果， 是企业全体职工在一定时期 内的努力奋斗方向和要达到的具体指标。目标管理是根据目标来进行管理的， 所以实行 目标管理， 首先要制定目标。 “ 安全目标的内容 安全目标应包括以下 个方面的内容， （） 企业安全目标方针 企业安全目标方针是用简明扼要、 激动人心的文字、 数字对企业安全目标和安全生 产理念进行高度概括， 用以反映企业安全工作的奋斗方向和行动纲领。企业安全生产目 标方针应根据上级的要求和企业的主客观条件， 经过科学分析， 充分论证后加以确定。 （） 企业总体安全目标 企业总体安全目标是目标方针的具体化。具体规定为实现企业目标方针在安全工 作的各个主要方面应达到的要求和水平。只有根据安全目标方针确定总体安全目标， 总 体目标才有正确的方向， 方针也不至于成为空话， 从而保证方针的实现。目标方针与总 体目标是密不可分的。 总体目标通常由若干目标项目组成。这些目标项目既能全面反映安全工作在各 个方面的要求， 又能适应企业的实际。每一目标项目都应该规定要达到的标准， 而且 力争数字化， 以使职工明确具体方向， 便于目标管理实施过程中的检查控制和考核评 价。 （） 对策措施 为了保证安全目标的实现， 在制定安全目标时要制定相应的对策措施。制定时要抓 住影响全局的关键项目， 针对薄弱环节， 有效地解决问题。对策措施应规定完成的时限， 落实责任， 并尽可能有定量的指标要求。 “ 安全目标制定的依据 收集必要的情报信息是制定企业安全目标的依据。掌握的情报信息越全面、 越准 确， 所制定的目标的可信度和可实现度就越大。制定企业安全目标所依据的情报信息主 要有 8 型铲运机 柴油发动机； （千克力） 为非国标单位， ;6 ’ 冷却水 润滑方式 进水温度， ;“* 出水温度， ;’ 消耗量， -, AB AB’ AB,“’ 功率， 9 “’*’“*’*“’ 转速， 758-./0,“’ ““““6““,* 电压， C “’’’’’“’’’’’’’’’-“’’’ “ 第四章矿山压气设备的安全管理技术 技术规格 压气机型式 “ ’“ ’“ ’*“ ’ 风包 容积， “ , - ., - .’, - .,* - . 直径， / ,,.,,’ 高度， / .,,,0., 第三节“ ’ 活塞式空气压缩机 一、 主体结构 图 . 是 “ ’ 型空压机的结构剖面图。空气压缩机主体主要由低压气缸、 高压气缸、 机身、 曲轴、 低压活塞组件、 高压活塞组件、 皮带轮、 低压连杆、 高压连杆、 十字头以 及曲轴瓦等组成。由气缸、 吸气阀、 排气阀和活塞等部件组成压缩机构。由皮带轮、 曲 轴、 连杆和十字头等部件组成传动机构。由油泵、 注油器和滤油器等组成润滑机构。由 冷却水管、 中间冷却器、 后冷却器和润滑油冷却器组成冷却机构。由卸荷器组件、 压力调 节器、 安全阀和仪表等组成操纵调节机构。电动机和起动控制设备是它的动力机构。 二、 气阀 活塞式空压机的气阀在使用时， 随着气缸内的空气压力变化自动启闭。它是最重要 的部件之一， 它的好坏直接影响空压机的效率， 如维护不好最容易造成事故。气阀分吸 气阀和排气阀。“ 型空压机使用的是环状阀， 阀片为直径不同的几个环状薄片组成。 图 . 为 “ ’ 型空压机一级吸气阀和一级排气阀的剖视图。 气阀要求密封性好、 耐冲击。一般用合金钢制成， 也可采用工程塑料纯聚四氟乙稀、 填充聚四氟乙稀和尼龙 等非金属材料制成。使用工程塑料制造阀片具有可直接模压 成型， 不需要加工， 且密封性好、 耐冲击、 使用寿命长等优点。阀盖的作用是保持气阀开 启的高度一定。弹簧 . 装在阀盖上， 起到及时关闭气阀， 使空气及时吸入或排出的作用， 同时也可减少阀片与阀之间的撞击。有些矿井自制阀片和弹簧质量不好， 这是导致空压 机气缸爆炸的重要原因。 .. 第十三篇煤矿机电安全技术规范化管理 ““ 第四章矿山压气设备的安全管理技术 图 “ 气阀 阀座； 阀盖； “弹簧； 圆柱销； 螺帽； ’开口销； 螺栓； 阀片； *铝垫 三、 附属装置 （一） 冷却系统 空压机的气缸要冷却， 经过一级压缩后的空气要进行中间冷却。为了分离出压缩空 气中的水蒸汽和油污， 最后一级排出的空气要进行后冷却。采用后冷却不仅能使压缩空 气中的油、 水分离出来， 不聚集在送气管中， 防止冬季水在管中冻结， 还能使排出的空气 温度进一步降低， 更利于安全。大、 中型空压机的润滑油也需进行冷却， 以防润滑油温过 高， 降低润滑性能。除小型空压机采用风冷外， 大、 中型空压机均采用水冷。 图 “ ’ 为空压机的冷却系统图。冷却水由喷水池 （或冷却水塔） ， 经管 流到 冷水池 ， 用泵 “ 把水送到总进水管， 分别到空压机气缸水套 、 、 中间冷却器 * 及油冷 却器 后， 经排水漏斗 “ 流回到温水池 ’， 再用水泵 把温水送到喷水池 （或冷却塔） ， 使水冷却。水池 是高位水池， 在水泵发生故障时， 给空压机供水。 这种系统中有排水漏斗， 便于检查水的流量和温度。若断水时， 由停水断路器 自 动控制， 切断电源停车。冷却水量的大小可由调节阀门 控制。装置水泵的台数由空 压机的台数决定， 一般都要考虑 , 台备用水泵。图中水泵 即为备用泵。 （二） 润滑系统 空压机有两套润滑系统， 一是靠齿轮油泵对传动机构的润滑， 二是对气缸的润滑， 它 由专门的注油器 （多柱塞油泵） 经过专门的油管送入气缸内进行润滑。 空压机润滑的目的是为了减少相对运动部件间的磨损和运动阻力， 同时在气缸与活 塞之间还有密封和冷却的作用。 润滑气缸必须采用质量较好的专用空压机油。最常用的有 “ 号油和 * 号油两种。 ““ 第十三篇煤矿机电安全技术规范化管理 压气机油的燃点不得低于 “， 严禁采用不合规定的油脂作空压机润滑油。 空压机的气缸部分可用自润滑材料实现无油润滑。这样不仅能减少辅助设备， 还能 节约大量高级润滑油。无油润滑产生的压气不含油质， 对防止空压机爆炸事故的发生有 着特殊的重要意义。 图 “ ’ 空压机的冷却系统 “水管； 冷却池； 、 ’、 水泵； 温水池； 高位水池； *喷水池 （或冷却水塔） ； 中间冷却器； “,一级气缸水套； ““二级气缸水套； “润滑油冷却器； “排水漏斗； “’停水断路器； “排水管； “总进水阀； “调节阀门 （三） 空气滤清器 （滤风器） 空气在进入空压机之前， 首先必须通过空气滤清器， 以便把空气中的尘埃过滤， 使空 气清洁。因为尘埃进入空压机中， 粘在气阀表面、 气缸壁和活塞上， 容易形成积垢， 降低 严密性， 使活塞环滞死在活塞槽中， 降低排气量； 而且能使气缸壁、 活塞环、 活塞杆等加速 磨损。装上空气滤清器后， 不但能使上述情况大为改善， 而且还可减少空压机的噪声。 对空气滤清器的要求是 单位阻力要小， 其单位阻力损失应在 ,, - ,,./ （, - ,0012） 以下， 超过 ,0012 时应清扫； 吸气管中的空气流动速度不应超过 “, - “034； 空气滤清器应放在空压机房外面荫凉清洁处。若空压设备的滤风器放在室内， 致 使空压机房室温明显偏高， 也将成为导致空压机爆炸的重要因素之一。 （四） 风包 风包是用来缓和由于排气不均匀和不连续而引起压力波动的装置， 它储存一定量的 压缩空气， 以维持供需气量之间的平衡， 并分离压缩空气中的油水。 “ 第四章矿山压气设备的安全管理技术 风包有立式和卧式两种基本形式。一般都采用锅炉钢板焊接结构的立式风包， 在井 下设置的空压机则用卧式风包。 型空压机的风包上除装有进气管、 排气管外， 还装有二级安全阀、 压力调节器和压 力表的管接头和放油、 水的阀门。放油、 水的工作应每班进行 “ 次， 每年至少彻底清 扫一次。 （五） 排气量调节装置 由于空压机排气量是一定的， 但风动机械的用气量时多时少， 为了在气量使用减少 时， 空压机的排气量与它相适应， 空压机都装有风量调节装置。通过它的工作能使空压 机排气量改变， 甚至不排气。节约了空压机的功耗。“’ 型空压机采用负荷调节器 （即压力调节器） 和减荷阀组件来实现风量的调节。 一般说， 压力调节器和减荷阀组件正常工作时， 空压机不会长时间在满负荷下运转， 否则， 空压机就有可能长期满载或超载工作， 导致气缸温度升高， 引起事故。 （六） 安全阀与释压阀 空压机的安全阀分别装在各级气缸排气管上和风包上。两级压缩的空压机安全阀 分别装在中间冷却器上和风包上。当压力调节装置失灵、 排气压力超过规定值时， 安全 阀开启， 放出多余气体， 避免因压力过高发生事故。当压力降至正常压力时， 安全阀关 闭。 安全阀应定期检查试验， 确保动作灵活可靠。安全阀不允许随便拧动， 已经调好的 安全阀要用铅封。安全阀动作压力不应超过额定压力的 *。 安全阀是防止一般压力超高时放出多余气体的。但是当空压机发生爆炸时， 安全阀 的流通能力较小， 缓解不了高温、 高压气流的冲击波， 还会引起风包爆炸， 扩大事故。因 此在风包上或风包出口管上安装释压阀。释压阀实质是一个具有较大流通能力的安全 阀。当气体压力达到空压机额定工作压力的 “ 倍时， 它能迅速释放出多余气体， 防止 事故扩大。 第四节空压机的安全保护装置 往复式空压机应当具有下列安全保护装置 （） 安全阀在每个压缩级 （段） 应装有安全阀。 第十三篇煤矿机电安全技术规范化管理 （） 温度计应在一级气缸、 二级气缸及冷却器等部位装有温度计， 以指示各处的气 温， 在空气压缩机组冷却水总进水管应装温度计， 以指示冷却水的温度。在空压机组传 动机构也应装有温度计， 以指示润滑油油温。 （“） 压力表应在一级、 二级气缸、 储气罐等部位装置压力表， 以指示空气压力。当 压力在 个大气压以上时， 在最后压缩级 （段） 上应装设两个压力表。在空压机组冷却水 进水口 （阀后） 装压力表指示水压。空气压缩机传动机构部位装设压力表指示油压。 当空压机机构的润滑为飞溅式时， 则油压表和油压保护装置可不装设。 （） 停车按钮在空压机组旁应安设紧急停车按钮。 （） 声光信号有一、 二级气缸排气温度过高声光信号， 给水总管或空气压缩机组冷 却水压力 （阀后） 过低、 过高声光信号。以及空压机传动机构润滑油压过低声光信号， 当 发出信号时能同时停车。 （） 自动调整器用以停止空气压缩机或在压力超过容许压力时， 使空压机空运转。 在排气口还应装设止回阀。 第五节空压机的安全管理 一、 安全运转工作 （一） 起动前的准备工作 （’） 进行外部检查， 特别要检查各螺栓及机座的固定情况。 （） 检查电气设备的接线和电动机的转向。 （“） 人工盘车 “ 转， 检查传动部分， 应无阻滞现象。 （） 检查润滑油量是否充足， 转动手动注油手轮， 使润滑油进入气缸中。 （） 开动冷却水泵， 向冷却系统供水， 并在漏斗处检查冷却水量是否充足。 （） 关闭减荷阀等， 把空压机调至空载起动位置。 （） 安全装置应齐全可靠。 （二） 试运转 （’） 空运转在安装或大修后， 均需进行试运转。试运转前， 首先按电动机起动规程 和操作步骤起动电动机， 起动后， 随即停车， 并检查各部情况， 确认无不正常现象后， 应依 ““’ 第四章矿山压气设备的安全管理技术 次按 ““、 “、 ’ * 进行空运转。每次都要进行运转情况的全面检查， 一切正常后， 才能进行带负荷运转。 当空压机使用 , 高压电源时， 在操作高压电器时， 必须穿绝缘靴、 戴绝缘手套及 站在绝缘台上。 （-） 带负荷运转应首先使排气压力在额定压力的 ./’ 情况下运转约 .*， 随后在 ./ - 额定压力下运转 -*； 在 /’ 额定压力下运转约 -*， 最后在额定压力下连续运转 ’ *。 在整个试运转过程中， 都要注意观察机器的运转情况。 （） 正常运转试运转合格后， 方能进入正常运转。正常运转的标志主要是 机器无不正常响声。 “润滑油面高度符合要求， 运动部件润滑油油压在 01. 1234 （表压） 范围内， 机 身油温不超过 5。 两级压缩排气温度不超过 ’5。 电动机温升不超过规定值。 冷却水不间断， 回水温度不超过 ’5。 压力表在规定范围内 一级压力表为 1- 1-234， 二级压力表不超过 1234。 在运转中， 一旦发现上面任何一项不正常， 都要分析原因， 及时处理， 直到立即停机。 待处理完毕， 一切正常后， 才能开机。 （三） 空压机司机 司机必须经过专业培训， 熟悉设备和各项规章制度， 严禁非司机开车或监护设备。 （四） 巡回检查与厂房安全 （.） 严格执行巡回检查制。严格执行司机的巡回检查制， 可以及时发现和排除空压 机的各种隐患， 防止空压机带病运转， 避免发生事故或扩大事故。 巡回检查一定要按照巡回检查图表进行。如检查各仪表指示是否正常， 各部温度是 否正常， 冷却水是否正常， 各部螺栓是否松动等。不同型号的空压机应有不同的巡回检 查图表。 （-） 要建立并认真执行定检、 定修， 强制保养以及空压机司机的岗位责任制和交接班 等制度。 （） 对于安装在井下硐室里的空压机， 特别应检查硐室里的沼气含量， 若发现其含量 接近或大于 16， 则应立即停机处理。 （’） 空压机站是矿上的 “要害” 部门， 厂房要严格建立 “外来人员登记制度” 。不经主 管部门介绍和有关人员带领， 一律谢绝参观。 . 第十三篇煤矿机电安全技术规范化管理 （） 厂房内应设有灭火器等消防设施， 并不得挪用； 所有油类物品要存放在专用的油 库内， 一律不准在机器房内存放； 采用 “ 高压电源时， 配电柜前要备好高压绝缘手 套、 绝缘靴和绝缘台。 ’ 第四章矿山压气设备的安全管理技术 第五章矿井排水设备的安全管理技术 矿井排水设备的任务是不断把涌入矿井的水排送到地面， 以保证入井人员的正常工 作和生产的安全。矿井排水设备是矿山 “四大件” 固定设备之一。 第一节矿井排水设备与水泵的类型 一、 矿井排水设备 矿井排水设备如图 “ 所示， 主要由水泵 、 电动机 、 吸水管 “、 排水管 和装 在管路以及水泵上的附件、 仪表等部分组成。 在吸水管下端装有带单向底阀的滤水器 ， 其作用是防止水中杂物进入泵内， 底阀的 作用是在水泵启动之前灌水时或水泵停止运转后、 使水泵和吸水管中的水不被漏掉。 水泵启动时关闭装在排水管上的闸板阀 ’， 以便降低启动电流。水泵启动后再渐渐 开启闸板阀， 正常排水。闸板阀还可以调节水泵流量。 装在闸板阀上部的逆止阀 的作用， 是当水泵由于突然停电而停止运转， 或在未关 闭闸板阀而停泵时， 防止排水管路中的水对泵体及吸水管系统的水力冲击。 灌水漏斗 用于水泵起动前向泵内灌水。若排水管路内有水， 也可利用旁路管 * 向 泵内灌水。在向泵内灌水时应打开放气阀 ， 放掉泵内空气。 真空表 和压力表 分别用于测量水泵吸水口处的真空度， 和排水管上水泵出口 *““ 第十三篇煤矿机电安全技术规范化管理 处的压力。 二、 水泵的类型 我国矿山使用的水泵有离心式、 往复式及喷射式 （射水泵） 几种， 其中最常用的是离 心式水泵。往复式水泵和射水泵仅用于局部排水或排送泥浆。 图 “ 矿井排水系统 水泵； 电动机； “吸水管； 排水管； 滤水器底阀； ’闸板阀； 逆止阀； 旁路管； *灌水漏斗； 放气阀； 真空表； 压力表 离心式水泵的类型有很多， 按结构特征最常见的有以下几类 按叶轮数目分 单级泵、 多级泵； 按泵的进口数分 单吸泵、 双吸泵； 按泵体的拆装方式分 分段式泵、 水平中开式泵。 矿山中常用的水泵大多为多级、 单吸、 卧式、 分段离心式水泵。 矿山排水经常使用的离心式水泵有 ,、 ,-、 .,、 ,/、 0/1 等型。辅助用排水泵， 或排 水量很小的 （如井底水窝排水） 泵常用 2 或 2- 或 23 型泵。 , 型泵是单吸多级分段离心式水泵， 是在 ,- 型水泵基础上改进而成的。 水泵型号的意义 如 , “ 4 “ 型中 吸入口直径 55； , 单吸多级分段 式； “ 4 “ 单级扬程为 “5， 级数为 “ 级。 又例如 ’., ’ 4 ’ 型， 其中 ’ 泵吸入口直径 （英寸） ； . 高转速； , 单吸多级分 段式； ’ 4 ’ 单级扬程为 ’5； 叶轮级数为 ’ 级。 *““ 第五章矿井排水设备的安全管理技术 第二节水泵的结构 一、 水轮 （叶轮） 水轮是离心式水泵的主要部件， 通过它把机械能传递给水， 用来克服管道阻力把水 输送到一定高度或距离。 水轮有单侧吸水及双侧吸水两种。单侧吸水的又有封闭式及敞开式两种， 如图 “ 。矿用多级分段离心式水泵采用单侧吸水的水轮， 由前轮盘 （前盖板） ， 后轮盘和叶 片组成， 其材料可用铜制造， 为节省有色金属， 一般用铸铁制造， 近几年有的采用工程塑 料玻璃钢， 它是一种很好的耐腐蚀材料。对于普通矿用水泵广泛使用合金铸铁水轮。流 道表面， 应尽量加工光滑， 以减少阻力损失， 提高水泵的效率。 图 “ 封闭式及敞开式水轮 前轮盘； 叶片； “后轮盘 二、 导叶 （导水圈） 在多级离心式水泵中， 水自水轮流出后， 进入导水圈， 经过返水圈将水引入下级水 轮。导水圈叶片之间的流道断面逐渐扩大， 它的作用一是引导水流运动， 二是降低水流 速度， 将动压变为静压， 导水圈叶片的数目通常较水轮叶片数目少 “ 片如图 “ “。 ’“ 第十三篇煤矿机电安全技术规范化管理 图 “ “导叶 水轮； 导叶 （导水阀） ； “返水阀 三、 离心式水泵的轴向力及其平衡方法 如图 “ ， 当离心式水泵工作时， 水轮出口压力 由于漏失， 在水轮两侧液体 的压力产生压力差， 使水轮前侧总受力 前较小， 即 前’ 后， 其压力差为 后 ’ 前， 该力是指向进水口方向的轴向力， 称为轴向推力。轴向推力使水轮和轴一起向进水口侧 移动， 引起水轮的前轮盘和泵壳发生摩擦损坏， 增加了电能消耗， 同时降低了水泵效率。 图 “ 叶轮两侧压力分布 为提高水泵寿命和工作效率， 必须将轴向推力平衡， 平衡方法有 平衡盘法 这是多级离心泵采用的方法。在最后一级水轮后面装平衡盘来平衡轴向 推力。如图 “ 。平衡盘 装在排水盖与尾盖所组成的空间中， 用键固定在轴上。 最末级水轮 “， 流出高压区的漏失水， 经过环形间隙 ， 进入平衡室 ， 作用在平衡盘 内侧， 其作用力与轴向推力相反， 达到与轴向推力平衡。作用在平衡盘上的水， 通过间隙 ， 流出平衡盘后从管接口 排出， 或引至第一级水轮入口。 平衡盘有自动平衡的作用。如当水泵工作时， 由于某种原因， 产生较大的轴向推力， 平衡盘就同泵轴一起向吸水侧移动较多， 盘隙 减小， 从此间隙流出水量也相应减少， 致 “ 第五章矿井排水设备的安全管理技术 使平衡室内压力增高， 由于此增高的压力作用在平衡盘上， 使平衡盘与轴又向排水侧移 动， 而达到新的平衡。如果情况相反， 轴向推力小时盘隙增大， 流出的水量增多， 平衡室 内压力下降， 在轴向推力作用下， 平衡盘和轴则向吸水侧移动， 又达到新的平衡。因此， 在水泵工作中， 平衡盘可以使水泵自动保持平衡。 除用平衡法平衡轴向推力外， 单级水泵多采用带平衡孔的水轮， 即在水轮后盖板相 当于水轮入口位置处， 设一环状空间， 上开 “ 个小孔 ， 以使水轮左右两侧压力平衡， 如图 ’ ’ 。 图 ’ ’ 用平衡盘平衡轴推力 平衡盘； 固定环； 水轮； *环形间隙； 平衡室； 间隙 （盘隙） ； 接口管 图 ’ ’ 带平衡孔的水轮 平衡孔法引起漏水量增加， 同时从水轮后面通过平衡孔流回水轮吸入口的水， 影响 吸入口水流流动状态， 增加了水力损失并降低水泵效率， 此法不能消除全部轴推力， 因此 用平衡孔法平衡轴推力的水泵， 一般还装有止推轴承。 采用双侧吸入水轮如图 ’ ’ （,） ， 及对称排列水轮图 ’ ’ （-） 均能使轴向推 力自行平衡。 * 第十三篇煤矿机电安全技术规范化管理 图 “ 双侧吸入及对称排列水轮 四、 填料装置 填料装置又称填料箱或填料函， 它是设在水泵轴将伸出泵壳处的密封装置， 排水侧 填料装置是用以防止压力水漏出。而吸水侧填料装置， 是用以防止空气渗入泵内影响水 泵的正常工作。 当拧紧压盖外侧的螺帽时， 填料被适当压紧， 由水泵第一级水轮出口引压力水于水 封环处， 如图 “ 所示， 水封环为一个带有四个径向孔的圆环， 压力水充满水封环 外缘， 通过其孔充入水封环内缘， 并四溢到填料周围， 封住全部轴隙， 阻止了空气进入水 泵吸入口， 确保水泵吸入口的真空度， 此压力水同时对填料和轴之间起润滑和冷却作用， 填料由油浸棉线编成。在运转中， 填料箱应有少量水滴出时， 方为正常。 图 “ 吸水侧填料 填料压盖； ’填料箱； “填料 水封环； 轴套； 螺帽 ’** “ , “ 型离心泵如图 “ -， 其固定部分主要由进水段、 出水段及中间有 导水圈的各段、 用 根螺栓固定在一起， 进水口为水平方向、 出水口为垂直向上。 ““ 第五章矿井排水设备的安全管理技术 图 “ ’’ “ * “ 型离心式泵 叶轮； 大口环； “导叶； 返水圈； 出水段； 平衡盘； ,平衡盘衬环； -盘根； 压盖； ’水封环； 进水段； 中间段； “放气孔； 轴承； 联轴器； 水封管 转动部分主要由装在轴上数个叶轮 （根据所需扬程而定） 和一个平衡盘组成， 整个转 动部分均支承在轴两端的单列向心滚柱轴承上。口径为 ’’.. 以上的泵， 采用巴氏合 金的滑动轴承， 泵的旋转方向如从电机方向看是顺时针。 泵的前后段与轴之间的密封， 设有填料装置， 靠软填料密封。泵的轴向推力是采用 平衡盘进行平衡。 第三节水泵的并联和串联工作 在矿井排水过程中， 当矿井涌水量较大， 一台泵不能满足排水要求时， 需投入两台或 多台水泵共同通过一条或多条管道排水， 以增加排水量如图 “ ’ 所示， 这种工作 方式称为水泵并联工作。水泵并联工作的方式在矿山使用极广泛。图 “ ’ （/） 为 两台水泵并联用一条管路工作； 图 “ ’ （0） 为两台水泵并联用两条管路工作； 图 “ ’ （1） 为三台水泵并联用两条管路工作 图 “ ’ （2） 为四台水泵并联用三条管 “ 第十三篇煤矿机电安全技术规范化管理 路工作。以上各种并联工作管路布置的共同特点是， 可使用其中任何一台水泵通过任意 一条管路排水。 图 “ 管路布置方案 应特别指出， 相并联的水泵必须扬程相同， 最好使用同一型号的水泵。这样才能有 较好的经济效益。 当矿井一台水泵的扬程不够时， 可采用两台水泵串联工作， 以增大扬程。水泵串联 工作在矿山的应用较少， 只在矿井延伸的特殊情况下， 有时可以见到。 第四节矿井排水设备的安全管理 一、 离心式水泵的安全运转 （一） 起动 （） 水泵起动前， 应首先检查电气设备和线路有无毛病， 各开关手把是否处在停车位 置； 所有连接螺栓有无松动； 用手转动联轴器是否灵活； 润滑油的质量是否适当， 油量是 否合适； 排水闸阀是否关好； 吸水管路以及底阀没入水中的深度是否符合要求等。 （） 水泵必须灌满水后， 才能起动。 若采用有底阀排水 （图 “ ） ， 在灌水时， 必须打开放气阀 ， 直到放气阀完全 冒水时， 才认为水泵已灌满水。这时， 可停止放水， 并在关闭放气阀和放水阀后， 起动水 泵。 ’“ 第五章矿井排水设备的安全管理技术 若采用喷射泵无底阀排水如图 “ 所示， 在灌水时， 必须先顺序打开阀门 和阀门 ， 直到混合管 “ 排出的全是水时， 方能认为水泵已灌满水。这时， 关闭阀门 和 后， 可以起动水泵。 图 “ 采用喷射泵实现无底阀排水系统示意图 水泵； 闸阀； “逆止阀； ’排水管； 喷射泵； 真空表； 电动机； *滤水器； 回水管； 、 阀门； 混合室； “混合管 （“） 起动水泵时， 应完全关闭闸阀或尽量减小排水管上闸阀的开度， 使水泵在负荷较 小的情况下起动。 （’） 电动机起动后达到正常转速时， 应立即根据仪表的指示， 判断水泵是否上水， 若 没有上水， 应停电动机， 在排除故障后， 重新起动， 直到上水为止。 （二） 水泵正常运转的标志 （） 运转平稳而无震动现象。 （） 声响正常而无异常噪音和响声。 （“） 负荷正常而电流表指针不剧烈摆布。 （’） 流量正常而压力表、 真空表指针摆动很小。 （） 温升正常而轴承温度不得超过环境温度 “,， 最高不得大于 ,。电动机不超 过额定温升， 填料装置与机壳不烫手。 （） 填料完好而每分钟渗水 - 滴。 （三） 水泵运行中的维护 水泵是排水设备的心脏， 对水泵运行中的维护， 主要是对水泵运行过程中的震动、 声 ’“ 第十三篇煤矿机电安全技术规范化管理 响、 温升、 泄漏、 润滑、 指示仪表及各类阀及时地观测、 检查保养和维修。以保证水泵正常 运转。遇有异常情况， 及时排除， 直到停车处理， 以免造成和扩大事故。 （四） 停车 水泵除正常检修等情况需要停车外， 遇有下述情况之一， 应立即停车。 （） 有异常震动或异常声响以及有由于气蚀现象产生的噪音。 （“） 电流表有剧烈摆动或当电流超过额定电流或电压超过 时。 （） 当发现由于吸水井水位变化， 使底阀埋入水面深度不合规定， 以致水泵在缺水情 况下运行时。 （’） 温升超限 当电动机温升超过铭牌规定值或滑动轴承超过 或滚动轴承超过 *时。 （） 填料处渗水量过大或无水滴出而又调整无效； 盘绠箱过热， 平衡盘放水管水量变 化异常。 停车时， 应慢慢关闭闸阀， 以免引起液压冲击， 损坏设备。水泵停车时间较长或冬季 有结冰的可能时， 应打开底部的放水螺丝， 放掉水泵腔内的脏水。 二、 离心式水泵的检查和检修 预防性检查和定期检修， 就是组织经常性地维修和制定周期检修计划图表。这对消 除隐患、 防范事故发生有着重要意义。 预防性检查要求值班司机每班至少要对水泵检查一次。 矿井排水设备的定期检修分为小修、 中修和大修三种。每种检修工作都有自己的周 期检修图表。检修时除按照图表进行工作外， 还应作好检修记录， 并摘记入设备履历簿 中。 每年最大涌水期到来之前， 都要对排水设备检修一次。每次大修后， 都要进行水压 试验和技术测定。 三、 离心式水泵的司机与操作 水泵司机和水泵维修人员应该经过专业培训， 懂得排水设备的一般结构原理、 操作 规程和水泵正常运转的各项指标， 具有对常见故障的预防和处理方面的知识和技能。 禁止非司机开车和监护设备。 水泵司机除应按照操作规程操作外， 每班至少要对水泵检查一次， 特别注意检查各 轴承温度和油量是否正常； 泵体有无振动和反常声响； 各部有无漏水、 漏气， 根据平衡装 *’ 第五章矿井排水设备的安全管理技术 置的放水管流出的水量和轴上中心刻度， 分析平衡装置工作是否正常； 吸水阀是否局部 堵塞， 闸阀和逆止阀是否动作灵活； 各部联结螺栓、 销、 键是否松动以及真空表、 压力表、 电流表和电压表是否正常或稳定等。检查结果是司机交接班主要的交接内容， 并应记入 交接班记录中， 作为以后维修工作的参考和依据。 四、 离心式水泵的经济运行 排水设备长期运转， 耗电量极大。提高水泵运转的经济性， 就是采取切实措施， 提高 排水系统的效率。排水系统效率是水泵效率、 管道效率和电动机效率三者的乘积。一般 提高排水系统效率的措施是 定期测定水泵性能， 对低效率泵要及时检修； 根据测定结 果， 调整水泵的工况点， 使水泵在高效区工作； 按照设备更新的规定， 作好老、 旧、 低效率 泵的更新工作； 合理使用管道， 减少漏损； 按时清扫吸水井中的淤泥以及清洗管道等。 五、 备件准备 每台排水设备都必须配备足够的备品、 备件， 以备处理事故急用。 “ 第十三篇煤矿机电安全技术规范化管理 第六章空压机、 通风机事故及其预防 空气压缩机使用和维护不当， 将造成爆炸事故； 通风设备事故则多为人为失误及设 备与配件质量低劣所致， 所造成的后果除影响生产外， 还可能带来惨重的人员伤亡。 第一节空气压缩机 一、 事故案例 【案例】 “ 年 月 日， 某矿地面压缩机站五号机组气缸爆炸； 立式风包由底 部炸断后腾空而起， 穿透房顶坠落于机房四号机旁； 机房上空的动力线被崩断 根； 个 弯头坠落于东侧 ’ 处； 连接风包的 节管路崩落于机房外 ’ 处； 四号卧式风包被崩 斜； 相距 ’ 处的绞车房门窗玻璃全部震碎。与此同时提升井口喷出浓烟； 井下高压电