矿井在生产过程排水设备的控制.doc

第二章 2.1排水设备的控制 矿山在生产过程中，会有一定数量的涌水产生，因此，排水设备是矿山建设和生产中不可缺少的固定设备。它的主要任务是及时迅速地排除井下的涌水，以保证矿井的正常生产和安全。每个矿井都有许多台排水设备，由于它的功率大、台数多，因此，排水设备是矿井的主要用电负荷之一，所以，保证排水设备安全、可靠、经济、合理的运转有着十分重要的意义。 2.1.1水泵的电力拖动 矿井排水设备的组成 目前，我国煤矿使用的水泵有离心式、往复式和喷射式（射流式），其中最常用的是离心式水泵。往复式和喷射式水泵仅用于局部排水或排送泥浆。 离心式水泵有多级和单级之分。单级离心泵扬程较低，主要用于区段及井底水窝等局部排水；多级离心泵主要用于中央泵房的集中排水。 离心式排水设备，主要由离心式水泵、电动机、起动设备、仪表、管路及管路附件等组成，如图， 1--离心式水泵； 2—电动机； 3—起动设备； 4—吸水管； 5—滤水器； 6—底阀；7—调节闸阀； 8—排水管； 9—逆止阀；10—旁通管；11—灌引水漏斗；12—放水管；13—放水闸阀；14—真空表；15—压力表；16—放气栓 （一）滤水器和底阀 滤水器又叫滤网，安装在水泵吸水管的下端，其作用是阻止吸水井中沉淀的煤泥和杂物吸入水泵内，以防水泵堵塞和磨损。在滤水器内装有舌形底阀，它的作用是不使引水漏掉。 （二）闸阀 调节闸阀7安装在靠近水泵排水管上方的排水管路上，位于逆止阀9的下面。其作用为：调节水泵的流量和扬程；水泵起动时将它完全关闭，以降低电动机的起动电流。 放水闸阀13安装在调节闸阀上方的排水管的防水管12上，其作用是为检修排水管时放水用。 （三）逆止阀 逆止阀9安装在调节闸阀7的上面，其作用是当水泵突然停止运转（如突然停电）时，或者在未关闭调节闸阀的情况下停泵时，能自动关闭，切断水流，使水泵不致受到水力冲击而遭到损坏。逆止阀是有方向性的，在安装时，必须使其箭头方向向上。 （四）灌引水漏斗、放气栓和旁通管 灌引水漏斗11是在水泵初次起动时，用来向水泵和吸水管中灌引水。在向水泵和吸水管中灌引水时，要通过放气栓将水泵和吸水管中的空气放掉。当排水管中有存水时，也可以通过旁通管10向水泵和吸水管中灌引水，此时要将旁通管上的阀门打开。 （五）压力表和真空表 压力表15安装在水泵的排水接管上，用于检测排水管中水压的大小。常用的压力表为普通弹簧管压力表，根据其结构特征可以分为径向无边、径向带边和轴向带边三种。表壳的公称直径有60、100、150、200和250mm五种。压力表所测出的压力叫做表压力或相对压力。 真空表14安装在水泵的吸水接管上，用于检测水泵吸水口处的真空度。根据其结构特征也可以分为径向无边、径向带边和轴向带边三种。表壳的公称直径和压力表一样，也有 60、100、150、200和250mm五种。真空表的测量范围为0——76000Pa。 在离心式水泵起动时，要将压力表和真空表管上的旋塞打开，进行压力和真空度的测量。 2.1.2 对矿井排水设备的要求 为了保障煤矿的安全生产，对排水设备的主要要求是： 水泵 必须有工作、备用和检修的水泵，其中工作水泵的能力，应能在20h内排除24h的正常涌水量；备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70％，并且工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出24h的最大涌水量；检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25％. 水文地质条件的复杂或有突水危险的矿井，可根据具体情况，在主泵房内预留一定数量水泵的位置，或另外增加排水能力。 （二）水管 必须有工作和备用水管，其中工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。涌水量小于300m3/h的矿井，排水管也不得小于两趟。 （三）配电设备 配电设备应同工作、备用和检修水泵相适应，并能同时开动工作和备用水泵。主排水泵房的供电线路不得少于两趟，当一路停止供电时，另一路应能担负全部负荷的供电。 （四）其他要求 （1） 主排水设备应有预防涌水突然增加而致使设备被淹没的措施。 （2）水泵除要保证工作可靠外，还必须有较高的运行效率。 （3）应尽量采用体积小的水泵，以减小泵房尺寸。水泵在结构上应适合井下安装、拆卸、运输和便于维修。 （4）水泵机组装在需要采取隔爆措施的地区，其电气设备也应是隔爆型的。 2.1.3 排水设备的工作特点及自动控制的基本要求 根据水泵的基本工作原理要求，排水设备应具有以下工作特点： 泵内空间必须具有一定的真空度。这是水泵正常工作的必要条件。在启动水泵前，应首先向泵内主满“引水”，把泵内原有空气排出，待水充满泵内空间和吸水管路后方可启动水泵。 2、采用首先关闭