煤礦井下供排水系統(tǒng)(詳細介紹“水泵”共25張)課件

1、煤礦井下供排水系統(tǒng)(詳細介紹“水泵”共25張)課件煤礦井下供排水系統(tǒng)(詳細介紹“水泵”共25張)課件一、煤礦井下供排水概述二、煤礦安全規(guī)程中有關(guān)礦井給排水的規(guī)定提綱第2頁，共25頁。一、煤礦井下供排水概述提綱第2頁，共25頁。1、礦井供排水的必要性（1）、供水 綜連采生產(chǎn)用水，噴霧、滅塵、消防灑水、機車加水以及設(shè)備冷卻等等。（2）、排水 礦井涌水包括自然涌水和開采工程涌水，必須排出地面才不致于影響生產(chǎn)。一、煤礦井下給排水概述第3頁，共25頁。1、礦井供排水的必要性一、煤礦井下給排水概述第3頁，共25頁2、供水系統(tǒng) 供水大體上可分為從地面供水和從井下供水： （1）、從地面供水： 水源可來自于地面

2、生活用水管網(wǎng)或打井取水； 高位水池供水地面； 加壓泵房供水。（2）、從井下供水 水源可來自于井下探放水清水，采空區(qū)清水涌水或來自于地面管網(wǎng)水加壓泵房。管道加壓泵井下供水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)具有相似性第4頁，共25頁。2、供水系統(tǒng)第4頁，共25頁。3、排水系統(tǒng)（1）、礦水 礦水：涌入礦井的水統(tǒng)稱為礦水，分為自然涌水和開采工程涌水。 自然水：自然存在的地面水和地下水，地面水包括江、河、湖以及季節(jié)性雨水、融雪等，地下水包括含水層水、斷層水和老空水。 開采工程涌水：是與采掘方法或工藝有關(guān)的涌水，如礦井充填廢水，水力采煤的動力廢水等。第5頁，共25頁。3、排水系統(tǒng)第5頁，共25頁。（2）、礦井涌水量 礦井涌水

3、量：單位時間內(nèi)涌入礦井水倉的礦水總量稱為礦井涌水量 礦井涌水量受地質(zhì)構(gòu)造、地理特征、氣候條件、地面積水和開采方法等多種因素的影響，各礦涌不量可能極不相同。而且一個礦在不同季節(jié)涌水量也是變化的。 最大涌水量：通常在雨季和融雪期出現(xiàn)涌水高峰，此期間的涌水量稱為最大涌水量。 正常涌水量：除最大涌水期外其他時期的涌水量變化不大，一年內(nèi)持續(xù)時間較長，此期間的涌水量稱為正常涌水量。第6頁，共25頁。（2）、礦井涌水量第6頁，共25頁。（3）、排水系統(tǒng)分類 直接排水系統(tǒng)：如各水平涌水量都很大，各水平可分別設(shè)置水倉、泵房和排水裝置，將各水平的水直接排至地面。此方法的優(yōu)點是上、下水平互不干擾，缺點是井筒內(nèi)管路較

4、多。 集中排水系統(tǒng)：當上水平的涌水量較小時，可將上水平的水下放到下水平，而后由下水平的排水裝置直接排至地面。此方法的優(yōu)點是只需一套排水設(shè)備，缺點是上水平的水下放后再上提，損失了位能，增加了電耗。第7頁，共25頁。（3）、排水系統(tǒng)分類第7頁，共25頁。路，必須經(jīng)常檢查和維護。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（包括充填水及其他用水）。1、礦井供排水的必要性集中排水系統(tǒng)：當上水平的涌水量較小時，可將上水平的水下放到下水平，而后由下水平的排水裝置直接排至地面。礦井涌水量：單位時間內(nèi)涌入礦井水倉的礦水總量稱為礦井涌水量四周的高壓水以很大的速度去填補這個空穴，此處f、S型泵單級雙吸

5、泵二是沉淀礦水，因在流動過程中夾帶大量懸浮物和因體顆粒，為防止排水系統(tǒng)堵塞和減輕排水設(shè)備磨損，在水倉中要進行沉淀。最大涌水量：通常在雨季和融雪期出現(xiàn)涌水高峰，此期間的涌水量稱為最大涌水量。自然水：自然存在的地面水和地下水，地面水包括江、河、湖以及季節(jié)性雨水、融雪等，地下水包括含水層水、斷層水和老空水。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。（5）、排水設(shè)備的組成一、煤礦井下供排水概述最終采用哪一種方案，要經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟比較后才能確定?？拷?，管路長度短，節(jié)約管材，減少了水頭損失，同時增加了排水工作的可靠性根據(jù)顆粒沉降理論，為了達到能把大部分細微顆粒沉淀于倉底，水在

6、水倉中流動的速度必須小于，而且流動時間要大于6小時，因此水倉巷道長不得小于100m。3）、水泵房高度：應(yīng)滿足檢修時起重的要求，根據(jù)具體情況確定，一般為。 分段排水系統(tǒng)：若下水平的水量較小或井過深，則可將下水平的水排至上水平的水倉內(nèi)，然后集中一起排至地面。 最終采用哪一種方案，要經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟比較后才能確定。第8頁，共25頁。路，必須經(jīng)常檢查和維護。第8頁，共25頁。（4）、排水系統(tǒng)組成 組成：水倉、水泵房和主排水設(shè)備 水倉：用來專門儲存礦水的巷道叫水倉。 兩個主要作用，一是儲存、集中礦水，排水設(shè)備可以將水從水倉排至地面。二是沉淀礦水，因在流動過程中夾帶大量懸浮物和因體顆粒，為防止排水系統(tǒng)堵塞和

7、減輕排水設(shè)備磨損，在水倉中要進行沉淀。根據(jù)顆粒沉降理論，為了達到能把大部分細微顆粒沉淀于倉底，水在水倉中流動的速度必須小于，而且流動時間要大于6小時，因此水倉巷道長不得小于100m。第9頁，共25頁。（4）、排水系統(tǒng)組成第9頁，共25頁。 水倉至少要有兩個，一個主倉，一個副倉，以便清理時輪換使用。設(shè)主倉和副倉主要是為了在清理水倉的沉淀物同時，又能保證排水設(shè)備正常工作。 煤礦安全規(guī)程也要求這樣做。 水倉倉容的確定：一般應(yīng)能容納礦井正常8小時的涌水量，正常涌水量大于1000m3/小時的礦井，適用于以下公式：V2（Q3000），其中，V為水倉的有效容量，Q為礦井每小時正常涌水量。但，總有效容量不得小

8、于4小時的礦井正常涌水量。第10頁，共25頁。 水倉至少要有兩個，一個主倉，一個副倉，以便清理時輪換 水泵房：專為安裝水泵、電機等設(shè)備而設(shè)置的硐室，大多數(shù)主水泵房布置在井底車場附近。 這樣布置的優(yōu)點是： 便于礦水沿排水溝流向水倉 排水設(shè)備運輸方便 靠近井筒，管路長度短，節(jié)約管材，減少了水頭損失，同時增加了排水工作的可靠性 通風(fēng)條件好，改善了泵與電機的工作環(huán)境 水泵房與中央變電所鄰建，供電線路短，減少了供電損耗第11頁，共25頁。 水泵房：專為安裝水泵、電機等設(shè)備而設(shè)置的硐室，大多數(shù)水泵房長寬高的確定： 1）、水泵房長度：LnL0+l1(n+1)n-水泵臺數(shù)；L0水泵機組的基礎(chǔ)長度；l1水泵機組

9、的凈空距離，一般為1.52m； 2）、水泵房寬度：Bb0+b1+b2b0水泵基礎(chǔ)寬度；b1水泵基礎(chǔ)邊行人側(cè)墻壁的距離，以通過泵房內(nèi)最大設(shè)備原則，一般為1.52m；b2水泵基礎(chǔ)另一邊到吸水井側(cè)墻壁的距離，一般為0.81m。 3）、水泵房高度：應(yīng)滿足檢修時起重的要求，根據(jù)具體情況確定，一般為。第12頁，共25頁。水泵房長寬高的確定：第12頁，共25頁。（5）、排水設(shè)備的組成 排水設(shè)備一般由水泵、電動機、啟動設(shè)備、管路、管路附件和儀表等組成第13頁，共25頁。（5）、排水設(shè)備的組成第13頁，共25頁。4、離心式水泵1）、離心式水泵分類 a、D型水泵多級單吸分段式離心泵 b、MD型水泵單吸多級分段式耐

10、磨離心式水泵 c、B型水泵單吸單級懸臂式離心泵 d、吊泵多級單吸立式離心泵 e、IS型泵單吸單級清水泵 f、S型泵單級雙吸泵井下最常用的是D型泵或MD型泵第14頁，共25頁。4、離心式水泵第14頁，共25頁。2）、汽蝕現(xiàn)象 水泵的汽蝕是影響水泵吸水高度的重要因素。水泵的吸水高度過大，可能在泵內(nèi)產(chǎn)生汽蝕。汽蝕出現(xiàn)后，輕者使流量和揚程下降，嚴重時使泵無法工作。由于某些原因使泵內(nèi)局部位置的壓力降到低于水在相應(yīng)溫度的飽和蒸汽壓時，水就會發(fā)生汽化，從水中析出大量汽泡。隨著水的流動，低壓區(qū)的這些汽泡被帶到高壓區(qū)時，會突然凝結(jié)。汽泡重新凝結(jié)后，體積突然收縮，便在高壓區(qū)出現(xiàn)空穴。于是四周的高壓水以很大的速度去

11、填補這個空穴，此處會產(chǎn)生巨大的水力沖擊。這種汽泡破裂凝結(jié)發(fā)生在金屬表面時，就會使金屬表面破壞。第15頁，共25頁。2）、汽蝕現(xiàn)象第15頁，共25頁。5、排水系統(tǒng)工作a、水泵正常工作條件： 1）、穩(wěn)定性工作條件 泵在管路上穩(wěn)定工作時，不管外界情況如何變化，泵的揚程特性曲線與管路特性曲線只有一個交點，并且只能是一個，反之是不穩(wěn)定的。 水泵運轉(zhuǎn)時，對于確定的排水系統(tǒng)管路特性曲線基本上不變。對于確定的泵，其特性曲線隨轉(zhuǎn)速變化而變化。而轉(zhuǎn)速與供電電壓有關(guān)系，供電電壓在一定范圍內(nèi)是經(jīng)常變化的。第16頁，共25頁。5、排水系統(tǒng)工作第16頁，共25頁。2）、經(jīng)濟性工作條件 為了提高經(jīng)濟效益，必須使水泵在高效區(qū)

12、工作，通常規(guī)定運行工況點的效率不得低于最高效率的85%90%。3）、不發(fā)生汽蝕條件 為保證水泵正常運行，實際裝置的汽蝕余量應(yīng)大于泵的允許汽蝕余量。 總之，為保證水泵的正常、合理工作，必須滿足：穩(wěn)定性工作條件，工況點位于工業(yè)利用區(qū)，實際裝置的汽蝕余量大于泵的允許汽蝕余量。第17頁，共25頁。2）、經(jīng)濟性工作條件第17頁，共25頁。b、水泵工況點調(diào)節(jié)： 水泵在確定的管路系統(tǒng)工作時，一般不需要調(diào)節(jié)，但若選擇不當，或運行時條件發(fā)生變化，則需要對其工況點進行調(diào)節(jié)。由于工況點是由水泵的揚程特性曲線和管路特性曲線的交點決定的，所以要改變工況點，就可以采用改變管路特性或改變泵的揚程特性的方法達到。 1）、閘門

13、節(jié)流法 2）、減少葉輪數(shù)目 3）、削短葉輪直徑第18頁，共25頁。b、水泵工況點調(diào)節(jié)：第18頁，共25頁。另一個出口通到井底車場，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。（二）水管：必須有工作和備用的水管。1、礦井供排水的必要性6、離心式水泵聯(lián)合工作此方法的優(yōu)點是上、下水平互不干擾，缺點是井筒內(nèi)管路較多。水倉、沉淀池和水溝中的淤泥，應(yīng)及時清組的凈空距離，一般為1.1）、閘門節(jié)流法3）、水泵房高度：應(yīng)滿足檢修時起重的要求，根據(jù)具體情況確定，一般為。為了提高經(jīng)濟效益，必須使水泵在高效區(qū)工作，通常規(guī)定運行工況點的效率不得低于最高效率的85%90%。一、煤礦井下供排水概述最大涌水量：

14、通常在雨季和融雪期出現(xiàn)涌水高峰，此期間的涌水量稱為最大涌水量。（二）水管：必須有工作和備用的水管。6、離心式水泵聯(lián)合工作 1）、串聯(lián)工作 兩臺或兩臺以上水泵順次連接，前一臺水泵向后一臺水泵進水管供水，稱為串聯(lián)工作。 串聯(lián)工作可以增加揚程，所以水泵串聯(lián)常用于單臺泵揚程不能滿足需要的場合。 2）、并聯(lián)工作 兩臺或兩臺以上的泵同時向一條管路供水時稱為并聯(lián)工作。 并聯(lián)可以增加流量，所以并聯(lián)一般用于一臺水泵的流量不能滿足要求或流量變化較大的場合。第19頁，共25頁。另一個出口通到井底車場，在此出口通路內(nèi)，應(yīng)設(shè)置易于關(guān)閉的既能 二、煤礦安全規(guī)程中有關(guān)礦井給排水系統(tǒng)的規(guī)定 第20頁，共25頁。 第20頁，共

15、25頁。1、煤礦安全 規(guī)程第一百五十二條 礦井必須建立完善的防塵供水系統(tǒng)。沒有防塵供水管路的采掘工作面不得生產(chǎn)。主要運輸巷、帶式輸送機斜井與平巷、上山與下山、采區(qū)運輸巷與回風(fēng)巷、采煤工作面運輸巷與回風(fēng)巷、掘進巷道、煤倉放煤口、溜煤眼放煤口、卸載點等地點都必須敷設(shè)防塵供水管路，并安設(shè)支管和閥門。防塵用水均應(yīng)過濾。水采礦井和水采區(qū)不受此限。 21第21頁，共25頁。1、煤礦安全 規(guī)程第一百五十二條 礦井必須建立完善的防塵2、煤礦安全規(guī)程第二百一十八條 礦井必須設(shè)地面消防水池和井下消防管路系統(tǒng)。井下消防管路系統(tǒng)應(yīng)每隔100m設(shè)置支管和閥門，但在帶式輸送機巷道中應(yīng)每隔50m設(shè)置支管和閥門。地面的消防水

16、池必須經(jīng)常保持不少于200m3的水量。如果消防用水同生產(chǎn)、生活用水共用同一水池，應(yīng)有確保消防用水的措施。 開采下部水平的礦井，除地面消防水池外，可利用上部水平或生產(chǎn)水平的水倉作為消防水池。 22第22頁，共25頁。2、煤礦安全規(guī)程第二百一十八條 礦井必須設(shè)地面消防水池和 3、煤礦安全規(guī)程第二百七十八條規(guī)定 主要排水設(shè)備應(yīng)符合下列要求： （一）水泵：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（包括充填水及其他用水）。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。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水

17、泵能力的25%。水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，可在主泵房內(nèi)預(yù)留安裝一定數(shù)量水泵的位置。 （二）水管：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。 23第23頁，共25頁。 3、煤礦安全規(guī)程第二百七十八條規(guī)定 主要排水設(shè)備應(yīng)符 （三）配電設(shè)備：應(yīng)同工作、備用以及檢修水泵相適應(yīng)，并能夠同時開動工作和備用水泵。 有突水淹井危險的礦井，可另行增建抗災(zāi)強排能力泵房。 4、煤礦安全規(guī)程第二百七十九條 主要泵房至少有2個出口，一個出口用斜巷通到井筒，并應(yīng)高出泵房底板7m以上；另一個出口通到井底車場，在此出口通