礦用立泵在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用與分析

王 勛

（運城職業(yè)技術(shù)學(xué)院，運城 044000）

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礦用立泵在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用與分析

王 勛

（運城職業(yè)技術(shù)學(xué)院，運城 044000）

摘 要：礦用立泵是一種高濃度砂泵，具有水陸兩用、全揚程無過載、體積小、重量輕、耐磨壽命長、可實現(xiàn)自動化排水、支持無水起動和斷水空轉(zhuǎn)的特點，被廣泛應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中。本文舉例礦用立泵在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，以期更好地將其應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：礦用立泵 煤礦生產(chǎn) 排水

引言

在國有煤礦中，待開采煤礦儲量的18%左右存在嚴(yán)重的水害隱患。關(guān)于煤礦安全生產(chǎn)，盡管國家三令五申，但仍時有事故發(fā)生。2010年3月28日，山西王家?guī)X煤礦發(fā)生透水事故，導(dǎo)致153人被困，其中115人獲救，38人遇難；2015年4月21日，山西大同姜家灣煤礦發(fā)生透水事故，導(dǎo)致24人被困，其中3人獲救，21人遇難。可見，煤礦水害仍為煤礦安全生產(chǎn)的重大安全隱患，當(dāng)加以重視。眾所周知，排水是預(yù)防和救援透水事故的關(guān)鍵，因此根據(jù)《建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程》的要求，選用一種大型排沙潛水泵尤為重要。據(jù)此研究背景，本文首先簡單介紹礦用立泵，然后舉例討論KL120-50礦用立泵在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用。

1 礦用立泵的介紹

1.1 礦用立泵的特征

礦用立泵是一種高濃度砂泵。在20%～70%的高濃度環(huán)境下，礦用立泵的排沙耐磨壽命更長、密封性能更高，且不僅可安裝在岸上工作，也可潛在水中工作，因此礦用立泵也被稱作水陸兩用型砂泵。實際應(yīng)用中，礦用立泵具有以下特征：耐磨壽命長，即在泥沙含量為20%～70%的環(huán)境下，礦用立泵的壽命超過普通潛水泵的5～10倍；支持無水起動和斷水空轉(zhuǎn)，且不會損壞泵體和電機；全揚程無過載；安全可靠，即礦用立泵擁有放水管、隔爆管柱、儲油室、儲水室和安全閥等安全措施，安全性能更高；新增輔助裝置，可使礦用立泵的最大潛水深度深達100m；體積小且重量輕，礦用立泵采取全鋼板焊接結(jié)構(gòu)，因此具有重量輕、體積小、強度高的優(yōu)點；可實現(xiàn)自動化排水，因此在各種排水環(huán)境中的應(yīng)用效果均較好?？梢?，礦用立泵的研發(fā)和使用定能為煤礦安全生產(chǎn)提供有利條件。

1.2 KL120-50型礦用立泵

為了改善礦井生產(chǎn)的安全作業(yè)環(huán)境，A煤礦引進KL120-50型礦用立泵，并通過試用發(fā)現(xiàn)，KL120-50型礦用立泵具有壽命長、高效節(jié)能、輕便安全、抗磨性好排沙密封性好的優(yōu)點，在降低低洼處水位和提高排水效率方面發(fā)揮著重要作用。KL120-50型礦用立泵主要包括電動機、葉輪和泵殼體等部分，其中機座、泵體、葉輪和電機端蓋等全部由鋼板焊接而成；由放水小孔、儲油室、放水管、空氣室和安全閥對電動機進行聯(lián)合保護，同時潛水電機新增有安全閥、儲水室等安全措施，因此可以減少電機爆炸等安全隱患。KL120-50型礦用立泵主要考慮固/液流場的運動機理，因此在輸送污水、泥漿水和含沙水時表現(xiàn)出極佳的性能，見表1。

表1 礦用立泵抽排水的相關(guān)參數(shù)

2 KL120-50型礦用立泵在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

A煤礦的Ⅰ工作面面長241.5m，推進長2060.6m。Ⅰ工作面回煤層的厚度（均值）為4.4m，標(biāo)高為-634.4m～696.9m，傾角（均值）為2°～3°。煤層采用長壁放頂煤采全法，頂板采用全部垮落法。在周期來壓的作用下，頂板砂巖斷裂，同時在7#架附近出現(xiàn)最大峰值為300m3/h的突發(fā)采空區(qū)涌水，并在持續(xù)1h后，降至100m3/h；在100-120#架之間出現(xiàn)低洼點。

2.1 KL120-50型礦用立泵的試驗

3月28日，運送礦用立泵至機尾處，并通過前部刮板輸送機將之運至低洼點。但是，礦用立泵全部被水淹沒，待電源吸水口龍頭和出水口彎頭接好后，再行試機，但出水不大。3月29日，礦用立泵移至地面設(shè)備庫試驗，并與37kW清水泵進行比較。結(jié)果顯示，礦用立泵的水頭約為3m，37kW清水泵的水頭為10m，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因是礦

圖1 礦用立泵的安裝示意圖

用立泵的使用方法不當(dāng)。3月30日，根據(jù)說明書的規(guī)定，在礦用立泵的排水口新增截止閥，安裝引水管和壓力表，并按以下步驟運行礦用立泵：關(guān)閉閘閥→開啟泵→加上引水→放水管出水的同時，送電開泵→壓力表讀數(shù)的同時（一級為0.4MPa；二級＞0.8MPa），開閘閥→關(guān)閉閘閥→斷電停泵。3月30日——9月20日的記錄顯示，KL120-50型礦用立泵的運行狀態(tài)良好，且綜合性能穩(wěn)定。圖1所示為KL120-50型礦用立泵的安裝示意圖。

2.2 KL120-50型礦用立泵的使用規(guī)范

可見，在煤礦安全生產(chǎn)中，KL120-50型礦用立泵極具應(yīng)用價值，但須注意以下事項：第一，礦用立泵需要安裝引水管和壓力表，且在排水口處需要安裝逆止閥和截止閥；第二，開泵時，應(yīng)先關(guān)閉閘閥，后送電開泵；停泵時，也應(yīng)先關(guān)閉閘閥，后斷電停泵；第三，切勿封堵泵體軸孔的泄漏水排放口，且放水管盡量用內(nèi)徑為50mm的橡膠管進行連接，但橡膠管的長度不宜過長，且應(yīng)自然懸垂，切勿U形彎折；同時，橡膠管的切口不得長時間插入水中，而應(yīng)在每次排水之后露出水面；第四，關(guān)于底閥處使用的普通濾網(wǎng)，其外面應(yīng)包網(wǎng)孔為5cm×5mm的鐵絲篩網(wǎng)，且按實際需要調(diào)大濾網(wǎng)面積或調(diào)長濾網(wǎng)長度，并及時更換受損的篩網(wǎng)。

3 結(jié)語

試驗結(jié)果顯示，在地質(zhì)條件相同的情況下，工作面選用KL120-50型礦用立泵排水不僅可以節(jié)約4～7臺排水泵，還可以減少2～4名排水人員，從而實現(xiàn)更為客觀的社會效益和經(jīng)濟效益?？傊?，煤礦防治水是一項系統(tǒng)工程，不僅關(guān)乎煤礦生產(chǎn)的安全性和煤礦企業(yè)的長足發(fā)展，也對社會穩(wěn)定和國家發(fā)展產(chǎn)生重要影響，應(yīng)加以重視。目前，盡管我國煤礦防治水工作的現(xiàn)狀明顯改善，且煤礦突水事故的發(fā)生率也有明顯降低，但從偶發(fā)的煤礦突水事故可知，煤礦生產(chǎn)過程中的許多水患因素應(yīng)被重新認(rèn)識，并需進行深入研究，以適應(yīng)煤礦生產(chǎn)規(guī)模擴大化，實現(xiàn)零安全事故。

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Application and Analysis of Mine Stand Pump in Coal Mine Production

WANG Xun
（Yuncheng Career Technical College， Yuncheng 044000）

Abstract:mine stand pump is a high concentration of sand pump， amphibious， full head has no overload， s mall size，light weight， long wear life， realize automatic drainage， support anhydrous idling start and cut-off characteris tics， is widely us ed in production of coal mine. The application examples of mine stand pump in coal m ine production， in order to be applied to the production of coal mine.

Key words:mine stand pump， coal production， drainage