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        礦業潛水泵強排水系統設計方案

        2018-07-09 09:57:42 來源網站: 百味書屋

        礦業潛水泵強排水系統設計方案 本文關鍵詞:設計方案,礦業,潛水泵,排水系統

        礦業潛水泵強排水系統設計方案 本文簡介:摘要:潛水泵強排水系統區別于傳統的離心泵排水系統,具有安裝簡單、運輸方便、適應力強、不怕水淹等特點,它的存在,將搶險救災事后處理方式,改為以事先預防、積極應對排水為主的方式。即使在礦井發生透水事故時,井下也有足夠時間來保證撤退人員安全。充分體現了安全第一、預防為主、以人為本的安全理念,提高了礦井抗災

        礦業潛水泵強排水系統設計方案 本文內容:

        摘要:潛水泵強排水系統區別于傳統的離心泵排水系統,具有安裝簡單、運輸方便、適應力強、不怕水淹等特點,它的存在,將搶險救災事后處理方式,改為以事先預防、積極應對排水為主的方式。即使在礦井發生透水事故時,井下也有足夠時間來保證撤退人員安全。充分體現了安全第一、預防為主、以人為本的安全理念,提高了礦井抗災能力。

        關鍵詞:潛水泵;排水;設計;選擇;效驗

        山東華泰礦業面臨的水災威脅主要有分部在周圍的小煤礦老空水、礦井底板灰巖水等。另外,地面水庫、河流水量非常豐富,也對礦井排水形成壓力,被定為水文地質條件復雜的礦井。現在礦井主排水泵房在-400水平,兩路Φ325×12排水管路通過鉆孔直排地面,內、外環水倉容積7000m2,水倉入口處未設計沉淀池。按照要求,必須設計潛水泵強排系統,以保證礦井及人員安全。目前,華泰礦業主采區在-400水平,正常涌水量是255m3/h,最大涌水量是360m3/h,地面出水口標高+203m,水倉底標高-404.5m。水倉底距離地面出水口垂高607.5m,環境水溫≤25℃,地面降壓站至-400水倉距離斜長約3000m。

        1潛水泵安裝方式與地點

        1.1潛水泵安裝布置方式

        潛水泵一般分為臥式布置、立式布置及斜式布置三種,不同的安裝布置方式,對應不同的水泵選擇,各有優缺點。(1)立式布置可以節約井下安裝空間,但對巷道高度有要求,必須在水倉底部施工吸水井,對水質的要求也較高,起吊、安裝煩瑣,維修不方便。(2)斜式布置可以利用傾斜巷道將水泵放置在專用運輸車上,用調度絞車松至水倉底灣處,簡便省力、施工期短,不需要起吊設施。但是時間較長后,吸水籠頭容易被沉淀的泥沙覆蓋,影響排水效果。(3)臥式布置方式對水泵房的水倉硐室要求不高,巷道跨度較小,施工容易,可充分利用水倉空間地段蓄水、排水;不用在水倉底板向下施工,避免底板出水;水泵的搬運、安裝、檢修方便,對起重設備要求不高;可以充分利用水倉內敷設的軌道定期壓水,清理水倉底部淤泥,施工方便。綜合上述,華泰公司-400水平強排水系統潛水泵初步設計為臥式安裝方式。

        1.2安裝地點

        分別在內、外環水倉底灣處向里20m平直的巷道內,順巷道一側各砌長8m、寬2m、高0.5m的水池一座,水池另一側距離軌道0.5m以上,方便以后進入水倉的車輛通行。分別在池內用工字鋼加工安放潛泵的“井”字架,高度0.20m,用地錨固定。砌筑水池的目的是擋住礦井水中沉淀下的泥沙,保證潛水泵的安全運行。在二個水池的上方分別橫向安裝2組起吊梁,方便水泵起吊和安裝。

        2潛水泵型號選擇

        (1)流量:按照礦井-400水平最大涌水量選擇水泵的排水能力,即必須大于360m3/h,初步選擇400m3/h的潛水泵。(2)揚程:由公式H=K(揚程損失系數)×H(垂高)=1.1×607.5=668.3m(豎井K取1.1倍,斜井K取1.2~1.35倍)。初選揚程670m的潛水泵。

        3排水管直徑的選擇所以選擇排

        水管路規格為Φ325×12,承壓力6.4MP的無縫鋼管(公式中vd表示排水管路中水流速度,m/s;通常設計時,取最有利的排水管流速vd=1.5~2.2)。查潛水電泵參數手冊,初布選擇的潛水泵型號為BQ400-680/8-1120/W-S型二臺。其性能參數:流量Q=400m3/h,揚程H=680m,功率P=1120kW,電壓V=6000V。

        4排水管的安裝方式

        因-400水平中央泵房現排水為2路立管(規格Φ325×12)直排地面,所以借用現有排水管路,將2臺潛水泵的出水管分別連接在泵房內原來的管路上,減少了施工步驟,節約了安裝管路的費用,減少了礦井的資金的投入。

        5潛水泵供電設計

        (1)按照要求,強排水系統水泵電源必須來自地面降壓站2個不同回路的變壓器。由控制開關直接供至潛水電泵,6kV高壓控制開關柜及啟動柜放置在地面。潛水泵開啟、停機控制在地面降壓站執行。(2)供電電纜的選擇。二臺潛水泵電纜初步選擇MYJV22聚氯乙烯護套銅芯礦用電力電纜,作為潛水泵下井負荷電纜,長度為2×3000m。

        6潛水泵啟動控制方式

        潛水泵控制方面,在人工手動控制的基礎上,通過對潛水泵另外加裝監控裝置、傳感器等附屬設施,利用獨立敷設的光纜(與礦井其他自動化設施傳輸光纜分開),將潛水泵的所有信息傳輸給地面計算機。同時,地面高壓啟動柜也將自動控制接點及各類數據采集通過集成接口傳輸到地面計算機,由控制計算機根據設定的程序自動完成對潛水泵的各項操作,實現潛水泵的自動化排水。

        7結束語

        礦井隨著開采深度的增加,現場條件變得越來越復雜,尤其是集團公司的老礦井比較突出,現在大部分原先水文地質條件簡單的礦井,經常面臨井下突水危險。再加上周邊原來的小礦井關閉后,采空區老空水問題比較棘手,新建潛水泵排水系統已成為煤礦安全生產的重要保障。但建成多年的老礦井設計先天不足,成為影響改造施工的障礙。華泰礦業根據礦井實際條件,建立了井下直達地面的潛水電泵排水系統,為其他老礦井排水設計提供了比較好的思路。

        參考文獻:

        [1]于勵民,仵自連.礦山固定設備選型使用手冊[M].煤炭工業出版社,2007.

        作者:袁明生 袁明亮 單位:新汶礦業集團 山東華泰礦業有限公司


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