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煤礦井下水的來(lái)源

煤礦井下的水主要來(lái)自大氣降水、地表水、含水層水、斷層水和老空積水，在使用水砂充填法、水力采煤法開(kāi)采的礦井中，井下水還包括涌入礦井的一些廢水。

煤礦井下水的特點(diǎn)

礦井涌水在井下流動(dòng)的過(guò)程中，溶解了許多礦物質(zhì)，同時(shí)也含有一定數(shù)量的煤屑、流砂等雜質(zhì)。因此，礦井水比重較一般清水大，在水溫15℃時(shí)為1015～1025kg/m3。礦井涌水含有的雜質(zhì)很多，其中有懸浮狀態(tài)的顆粒，容易磨損水泵零件。礦井涌水中還含有游離酸，其含量表明水的酸性強(qiáng)度，酸性越大，對(duì)水泵及管路的腐蝕作用就越大。一般按水中pH值來(lái)說(shuō)明酸性程度。

礦井排水系統(tǒng)

煤礦井下排水系統(tǒng)的建立是煤礦安全生產(chǎn)必備的環(huán)節(jié)之一，必須符合《煤礦安全規(guī)程》（以下稱(chēng)《規(guī)程》）規(guī)定的要求。多事故大水礦井在加強(qiáng)防治水工作的同時(shí)，必須保證《煤礦防治水工作條例》規(guī)定的抗災(zāi)搶險(xiǎn)的排水能力，只有這樣，煤礦的安全正常生產(chǎn)才能得以保證，在水量一旦意外有所增大的情況下，才能避免淹井事故的發(fā)生，至少能爭(zhēng)取時(shí)間撤出危險(xiǎn)區(qū)的工作人員。煤礦井下排水系統(tǒng)

泵房

泵房主要是安裝水泵和配電設(shè)施，所建泵房應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：

（1）有便于水泵及電機(jī)進(jìn)出的通道。通道內(nèi)設(shè)置合格的密封門(mén)，有高于泵房地面7m的進(jìn)回風(fēng)安全出口，通向立井筒或斜巷相應(yīng)的標(biāo)高點(diǎn)。通過(guò)密封門(mén)的電纜孔要嚴(yán)格密封，一旦意外來(lái)大水，可控制吸水井的放水閘閥，關(guān)緊密封門(mén)，可實(shí)施抗災(zāi)排水，確保井底大巷被淹時(shí)泵房仍不進(jìn)水。萬(wàn)一需要撤離搶險(xiǎn)人員時(shí)，可從安全出口離開(kāi)泵房；

《規(guī)程》第279條規(guī)定：主要泵房應(yīng)至少有2個(gè)安全出口，一個(gè)出口用斜巷通到井筒，并應(yīng)高出泵房底板7m以上；另一出口通到井底車(chē)場(chǎng)，在此出口通路內(nèi)，應(yīng)設(shè)置易于關(guān)閉的既能防水又能防火的密閉門(mén)。泵房和水倉(cāng)的連接通道，應(yīng)設(shè)置可靠的控制閘門(mén)。

為了水泵安全，泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車(chē)場(chǎng)連接處巷道軌面0.5m。

（2）必要時(shí)要預(yù)留安泵位置和接電開(kāi)關(guān)，一旦需要可突擊增加水泵；

（3）泵房?jī)?nèi)的環(huán)形管路及相應(yīng)的閘閥能有利于充分發(fā)揮排水管路和各臺(tái)水泵的能力，啟動(dòng)和調(diào)配水量方便合理；

（4）當(dāng)同一礦井、同一水平有數(shù)個(gè)水泵時(shí)，其底面標(biāo)高應(yīng)盡可能一致，這樣便于協(xié)同排除該水平的來(lái)水，形成統(tǒng)一的排水能力，防止低位泵房被淹，高位泵房還發(fā)揮不了排水功能。

排水管道

其管經(jīng)要與水泵能力相匹配，其趟數(shù)要與總設(shè)計(jì)排水能力相匹配，其壁厚要與相應(yīng)的揚(yáng)程相適應(yīng)。

《規(guī)程》第278條第二款規(guī)定：必須有工作和備用的水管。工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。工作和備用水管的總能力，應(yīng)能配合工作和備用水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。

排水管和吸水管的直經(jīng)

水在管道中流動(dòng)要受到一定阻力，一定量的水流經(jīng)較粗的管道，所受的阻力較小，耗電低，但管子粗了，投資增加；反之，較細(xì)的管子，投資少，但水流受到的阻力增大，電耗增加。綜合考慮這兩個(gè)因素，可以按照經(jīng)濟(jì)流速Vp=1.5～2.2m/s來(lái)計(jì)算排水泵直經(jīng)dp，吸水管直經(jīng)dx。

dp=（4QB/3600∏Vp）1/2=18.8 (QB/Vp）1/2（mm）

式中: QB——正常涌水量 m3/h

dx= dp+25（mm）

排水管管排能力的粗略計(jì)算可按下式計(jì)算：

Q=900D2∏V

式中：Q——管排能力 m3/h

      D——排水管內(nèi)經(jīng) m

      V——排水管內(nèi)水的流速，一般鋼管取2.5～3.0m/s、塑料管取3.0～3.5m/s。

水泵

水泵的選型要依據(jù)揚(yáng)程、排量和匹配的管經(jīng)及電動(dòng)機(jī)類(lèi)型、電壓等綜合分析確定。其臺(tái)數(shù)及排水能力必須符合《規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，滿(mǎn)足同時(shí)有運(yùn)轉(zhuǎn)、備用和檢修水泵的條件。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和防治水需要，一個(gè)泵房最合理的水泵選型應(yīng)該是：潛水泵和臥泵配套使用，經(jīng)常涌水部分一般由臥泵排除，潛水泵主要排除大水或搶險(xiǎn)抗災(zāi)使用。這種配套使用的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）大流量的潛水泵平時(shí)封存保護(hù)不用，大水時(shí)才排水搶險(xiǎn)，操作人員安全，也不怕淹泵，連排水時(shí)也不存在移泵問(wèn)題；

（2）正常涌水時(shí)用臥泵排除，維修管理方便，如管路長(zhǎng)度與潛水泵一致時(shí)，噸水電耗低；

（3）水倉(cāng)與配水小井要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，泵房封閉門(mén)和配水小井的控水閘閥均可簡(jiǎn)化；

（4）水倉(cāng)容量、泵房及配電室規(guī)格尺寸均可科學(xué)調(diào)整，以節(jié)約井巷工程為目的。

《規(guī)程》第278條第一款規(guī)定：必須有工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量（包括充填水和其他用水）。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70%。工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25%。水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，可在主泵房?jī)?nèi)預(yù)留安裝一定數(shù)量水泵的位置。

水泵經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后，在計(jì)算水泵的排水能力時(shí)，不應(yīng)采用水泵額定流量，而應(yīng)采用實(shí)測(cè)流量。實(shí)際流量一般為額定流量的80%～90%，如曲江井的D160-120×8型水泵，其額定流量為160m3/h，揚(yáng)程960m，經(jīng)江西煤礦礦用產(chǎn)品檢驗(yàn)中心測(cè)定實(shí)際流量146.8m3/h，揚(yáng)程919.6m。

系統(tǒng)介紹

適用于煤礦井下排水設(shè)施的集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵機(jī)組及其附屬設(shè)備的自動(dòng)控制和綜合保護(hù)，通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多水平排水系統(tǒng)的聯(lián)合控制，并結(jié)合先進(jìn)的控制思想合理調(diào)度設(shè)備運(yùn)行，提高排水效率。

煤礦井下排水系統(tǒng)功能

01 監(jiān)測(cè)功能

實(shí)現(xiàn)對(duì)水倉(cāng)水位、水泵軸溫、電機(jī)軸溫、電機(jī)定子溫度、壓力、負(fù)壓、流量、電機(jī)電壓、電流、功率、水泵運(yùn)行效率等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

02 控制功能

具有靈活多樣的控制方式：1、就地控制：此種控制方式下，操作員通過(guò)就地箱上的按鈕及指示燈完成對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直接控制，主要用于設(shè)備檢修維護(hù)；2、井下集控：操作員通過(guò)觸摸屏實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的半自動(dòng)控制，控制命令由觸摸屏下發(fā)至PLC，后者完成整個(gè)控制過(guò)程；3、遠(yuǎn)程集控：操作員在地面遠(yuǎn)程控制終端，通過(guò)鼠標(biāo)電機(jī)控制控件，實(shí)現(xiàn)對(duì)于井下水泵機(jī)組的遠(yuǎn)程控制；4、全自動(dòng)控制：該控制方式下，用戶(hù)無(wú)需操作，PLC根據(jù)水倉(cāng)水位等參控信息合理調(diào)度水泵機(jī)組，完成排水。

03 優(yōu)化策略

根據(jù)水倉(cāng)水位、供電峰谷時(shí)段劃分等情況，合理調(diào)度水泵，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

04 保護(hù)功能

設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能自動(dòng)采取停機(jī)等保護(hù)措施，并提示故障類(lèi)型，保護(hù)類(lèi)型包括溫度保護(hù)、流量保護(hù)等多種類(lèi)型。

05 報(bào)警功能

發(fā)生故障時(shí)能提供聲光報(bào)警，報(bào)警記錄可查詢(xún)。

06 存檔功能

能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)，以便于隨時(shí)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)。

07 曲線功能

繪制各水位參數(shù)的實(shí)時(shí)曲線及歷史曲線。

08 報(bào)表功能

能生成控制參數(shù)的日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表及年報(bào)表，報(bào)表可打印。同時(shí)還具備事件打印功能。

09 管理功能

監(jiān)控軟件具有設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行、檢修和維護(hù)的管理功能。

煤礦井下排水系統(tǒng)圖		煤礦排水系統(tǒng)		煤礦井下供電系統(tǒng)
煤礦井下		煤礦井下供電設(shè)計(jì)		煤礦井下設(shè)備
煤礦井下a點(diǎn)的海拔		井下排水處理工藝		煤礦井下危險(xiǎn)源辨識(shí)

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