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Y I XI AN J I S HU 5 6 煤矿排水节能体会 摘要 总结鸡西矿业集 团近 几年来排 水 节 能降耗 的经 验 、 具体 措 施 和 所 取 得 的 经 济 效 益 。 关键 词 煤 矿 ；排 水 ； 节能 降耗 本文 就 以 煤 矿排 水 节 能 方 面 积 累的 经 验 教 训 为 基础 以 鸡 西矿 业 集 团 围 绕排 水 节 能 工 作 为 素 材 ， 介 绍 煤 矿 排 水 节 能 的 体 会 。 一 、控 制 住 矿 井水 源及 涌 水 量 煤 矿 排水 设 备 的 能 力 核 实是 以 矿 井 排 水垂 高 及 涌 水 量而 定 。矿 井 的 排水 垂高 是 个定 值 ，无 法 改变 ，减 少 矿 井 的 涌水 量 是 煤矿 排 水 节 约 能源 的 关 键 。 主 要方 法 有 两 点 ，一 是 减 少 地表 水 向 井 下 渗 漏 。 二是 控 制住 井 下 岩 层水 的 涌 出 ， 目前 是混 凝 土 堵 水墙 和注 浆 相 结 合 堵 水 。 一 控 制 住地 表 水 向 井 下渗 漏 涌 入 。 多数 煤 矿 井 下 涌水 量 受 降 雨 量 以及 春 季 桃 花水 和地 表 水 的 影 响 ， 浅 井及 水 文 地 质复杂的鸡西矿业集团各矿影响更大。比 如 新 发矿 处 于 穆 棱 河 下开 采 在 雨季 河 的分 义 地 段 有存 水 就 要 沿 着地 表 面 裂 隙 向井 下 渗水。在 比如张新矿受黄 泥河水影响、正 阳矿 受正 阳河 水 影 响 、 荣华 矿 受 鸡 东 河 水 影响 ⋯⋯，要 想减 少地表水 向井下渗 漏， 主要 采 取 “ 填 、铺 、封 、排 ” 的办 法 解决 。 填就是填平地面裂隙和塌 陷。尤其是 目前 处 于 关闭 报 废 的 小煤 井 。必 须 及 时 填平 劣 实 ，防 止 通 过 采 过 的采 空 区将 地面 表 水 渗 入 矿 井 。 二 井下 采 用混 凝 土 堵 水墙 和 注 浆相 结 合 堵 水 。 目前 我 集 团接 受 过 去 地 面 连续 降 水 及 地表 水 的影 响 ，下决 心 根 治 ，近 5 年耗 资 上千万元 ，增加排水设施 。就张新矿 ，新 发矿 ，正 阳 矿 ，荣华 矿 四 个 矿 四 条河 床 治 理长达 8． 5 k m 。处理 地面塌陷坑 3 0 0外处 ， 大大 减 弱 了 矿 井 涌水 量 。 随 着 矿 井延 深 及 开 采 面 积 扩 大 ， 井下 漏 水 量 仍 有一 定 幅 度 增 加 ，近 2 年 我们 集 团 积 极采 用 建筑 混 凝 土堵 水 墙 和 注 浆相 结 合 的 办法 堵 水 。矿 井 涌水 量 大 幅 度减 少 ，节 能 方 面 取得 了显 著 的经 济效 益 。 二．根据矿井水源、水量 、水质 ，合 理 确 定 排 水 系 统 新 建 矿井 排水 系统遵 循 下述 原则进 行 。 简 化 矿 井 排 水 系 统 ， 减 少 转 排 水 级 数 ，尽 量采 用 一 级 排 水 。许 多矿 井 实 测证 明 ，一级排水 工序用电单耗最低。转排水 级数越高，工序用电单耗越高 ，消耗能量 越 多 。 在 涌 水 量 较 大 的 水 平 设 计排 水 泵 房 ， 尽 量 避 免从 卜个 水 平 向下 个 水 平 放 水 ， 这 样是为 减少水的位能损失。 按 照矿 水 P H 值及 变 化规 律 ，选 择 不 同 类型 的 水 泵 在设 计 排 水 系 统时 ，应 根 据 不 同 的情 况 ， 采 取 不 同 的 方 案 。 三 、水 泵 的 更新 要 及 时 水泵的更新换代是煤矿用 电中的重大 节 电措 施 。 由于 多年 来 煤 矿 安 全生 产 设 备 文0 线连石 鸡西矿 业集团安 全监察部 欠 账 较 多 ，以 及 固定 设 备 拆 旧 更新 不 及 时 等原 因，水泵 更新跟不上新产 品的步 伐 ， 设备陈旧、技术落后，效率低 ，耗能大是 极大浪费现象。根据我国 目前情况 ，要及 时更换新 系列水泵 ，让过去陈旧的水泵做 备 用 泵 ，有 条 件 时 及 时 更 换 。 四 、水 泵 的 选 型 在水泵选型中，除了注意满足水泵稳 定工作必须的条件外，还需注意并妥善 解 决 以 下 几 个 常 见 的 问 题 。 一水泵选型中，从吸水面至排水管 出 口的 标 高 差 是 已知 定 值 ，有 时 同 一 型号 水泵 中，两种相邻的级数都能满足排水的 要求 ，例如 ，计算出的水泵级数等于 6． 2 级时 ，此时 同一 型号水 泵中，可能采 用 6 级 或 7 级水 泵 都 级 满足 排 水要 求 ，这种 情 况 下 ，需 进 行技 术 经 济 比 较 后 确定 采 用 哪 种 级 数 。 当 采 用相 邻 的 两 种级 数 不 太 理 想 时 ，还可考虑用不同流量的运行效率更高 的 其 它 型 号 的 水 泵 。 二水泵选型中，有时为了利用已有 水泵，节约投资，但水泵扬程富裕太大，这 种 情 况 下 必须 设 法 降 低扬 程 。对 水 泵 扬 程 富 裕 量 超过 一 级 扬 程 的 ，可采 取 减 少 水 泵 级 数 的 办 法 解 决 。 固 定 安 装 的 永 久 性 水 泵 ，可减少 中间段及相应 的叶轮 ，临时安 装 的 水 泵 可 只减 少 叶 轮 而 不 减 少 中 间 段 ， 配 上相 应 的 轴 套 ，但 要注 意 的 是 只 能拆 除 中间或最后一级叶轮 ，不能拆除吸水侧第 一 级叶 轮 ，否 则 由于 增加 吸 水 阻 力 而过 早 发生汽蚀 ，使水泵性 能恶化。对水泵扬程 富裕 量 不 足 一级 扬 程 的 ，可 采 取 车 削叶 轮 外 径 的 办法 解 决 ，但切 割 量 不 得 超 过 允许 的 最 大 的 切 割 量 。 掘 进 下 山时 ，选 用 的 移 动 式水 泵 ，初 期 可 能 扬 程 富裕 量太 大 ，此 时 可 改 用低 于 水 泵额 定 转 速 的 电动 机 拖 动 ，后期 再 恢 复 额 定 转 速 的 电动 机 。也 可 采 用 减 少水 泵 叶 轮 的 办 法 解 决 。 三 水泵选型中，必须保证水泵的扬 程 有 一 定 的 富裕 量 。 一 是 因 为水 泵 运 行 一 段 时 间后 ，由于磨损 ，各部 位 间隙加大 ，例 如 ，大 小 口环处 。二 是 水 泵 的 维修 质 量 很 难 完 全 符 合标 准 要 求 。以 上 两 个原 因将 引 起 水 泵 特性 曲线 的 变 化 ，其 工 况 点 向小 流 量 区偏 移。三是因为管路结垢 增加 阻力 ， 水泵的工况 点也是向小流 量偏移 。水泵选 型 中，如果扬程的富裕量 太小 ，由于以上 三 个 原 因 ，水 泵 的 工 况 点 可能 超 出 工 业 利 用 区 。 鉴于 以 上 所 述 的 各种 情 况 ，水 泵 根 据 经 验 初 选后 ，还 根 据 实 际情 况 校 验 其 工 况 点 是 否 在 工 业 利 用 区 内 。 五 ．固定安装 的主水泵 ，更换富裕容 量 过 大 的 配 套 电 动 机 生 产 矿 井 为 了节 约 投 资 常 利 用 已有 的 水泵 ，有时 ， 已有 的水泵 扬程富 裕过大 ，便 减 少 了 水 泵 的 级 数 或 车 削 了 叶 轮 的 外 径 ， 这样原配套电动机富裕容量就会过大 ；水 泵使用 中，由于多种 原因，有些情况下会 出现 水 泵工 况 点 常年 需 要 酌 功 率 远远 小于 配 套 电动 机 的 功率 ，有 时 电动 机 功 率 富裕 系 数在 1． 5 以上 。为 了节约 用 电及提 高功 率因数。应 当考虑是否需要更换水泵配套 的 电 动 机 。 六 ．减 少水 泵进水 管路的损耗 减 少 水 泵 进 水管 路 的 损 耗 ，可 以节 约 用 电 。水 泵 进 水 管路 的损 耗 包 括沿 程 损 失 及 局部 损失 。 当 流 量一 定 时 。 管径 对沿 程 损 失 的影 响 很 大 。局 部 损 失 中 ，以 滤水 器 及 底 阀最 大 。 减 少进 水 管 路 的 损耗 应 针 对 上 述 情 况采 取 措 施 。 一 采用 无底 阀水 泵 。水 泵取 消底 阀 后 。减 少 了 吸水 侧 的 阻 力 损 失 ，相 当于 提 高 了吸 水 井 的水 位 ，降 低 了水 泵 工 作 时 的 实际 吸 水 高 度 ， 流量 相 应 地 增加 ， 降低 电 耗 ，一 般可 节 电 2 6％ 。 为 了保 证 煤 矿 安 全排 水 ，使 用 无 底 阀 水 泵 时 ，应设 置两 套 抽 空 吸水 设 施 ，一 般 采用每台水泵安装一个射 流器，每个泵房 视水泵 台数 多少安装 l一 2台水环式真空 泵 备 用 。 二 适 当 加 大滤 水 器 的过 水 孔 面 积 ， 以 减 小水 泵 吸 水 侧 的 阻 力 损失 。滤 水 器过 水孔的面积应根据进水管的流速来选取 。 三 水 泵加 大进 水 管径 。水 泵加 大进 水管 径后 ，进水 管 中的损 失水头 明显减 少 ，实践 证 明 同采 用 无底 阀水 泵 一 样 在节 电 方 面 也 有 显 著 的效 果 。 七 、减 少水 泵排水管路的损耗 减 少 水 泵排 水 管 路 的 损 耗 ， 可 以 提高 排 水 系 统 的 效 率 ，节 约 用 电 。 一 排 水 管 径 的确 定大 多 数煤 矿 的涌 水量受地面降雨量的影响而变化，影响愈 大 ，矿 井 最 大 涌 水 量 与正 常 涌 水 量 的 悬殊 愈大 。 1，最大涌 水量 为正 常涌水 量的 3倍以 下 的 矿 井 ，可 按通 常所 说 的 经济 流 速 1．5 2． 2 m ／s计算选择管径。 2、最 大涌 水量 为正常 涌水量 的 3倍及 以上的矿井 ，可适当加大流速 ，按 2． 5～ 3． 5 m ／s 计算选择管径。最大涌水量与正 常 涌 水 量 悬殊 愈 大 ，最 大 涌 水量 出现 的 机 率 就 愈 小 ，设 计时 所 选 取 的 流 速 可接 近 上 限 。常年大部分时 间，水泵可利用备用管 路 低 流 速排 水 ， 同样 可 以 减 少 管路 损 耗 及 节 约 用 电 。 二 在排水管路的安装中，应尽量减 少局部 管件，避免急骤的弯管、突变直径 的管件 ，减 少局 部损失。 三 将排水主管的直管接头 ，由法兰 连接改为焊接 ，减 少沿程 损失。 四 排水管使用一段时间后 ，内壁粘 污 结 垢 ，常在 内部 沉 积 泥 砂 或煤 泥 ， 增加 阻力与电耗。对于斜井排水管内部沉积的 泥砂或煤泥 ，对于排水管内部 的结垢 ，可 以采取水 力清管法、化学清管法 、机械清 管法等办法清除 。 目前 ， 由于 矿 业集 团认 真 实 施 了 上述 八项 节 电措 施 ，年 实 际 节约 电量 l 6 0 万 kw h，年实 际节约 电费 4 5 0万元 以上 ，即 缓 解 了 国家 电力 不 足 又 对企 业 节 能 降 耗提 高 经 济 效 益 起 到 了一 定 的 作 用 。 维普资讯