井下902、705水泵房排水系统优化改造设计

摘 要：依照设备寿命期管理细则，了解全矿区域内排水系统的运行情况以及存在的各种隐患，并按照管理细则和安全规程的要求，对A区902水泵房、B区705水泵房进行重点改造，改造完成后，设备事故率大幅降低、排水能力显著提高、系统运行更加稳定，并获得了显著的经济效益。

关键词：设备；寿命期；管理；改造；排水系统

中图分类号：TD63 文献标识码：A

1公司概况

在现代企业中连续性、大机械化生产依赖于机电设备的连续、高效、安全和无故障运转。煤矿企业高产高效、提质降耗，乃至实现安全生产的长治久安。

开滦集团唐山矿业分公司（以下简称该公司）井下排水系统担负着全矿的井下排水任务，其设备管理和设备的维修使用是机电科的主要工作之一，管理目标是安全运转，管理极致是零事故率。但由于单位性质和历史的原因，该公司作为煤业公司最早投入生产的主要生产矿井，井下排水系统具有老旧设备多、设备耗能高、效率低、维修管理难度大的特点。就目前情况看，在现有设备能力不变的情况下，很难满足产量不断提高、长期保持高效运转的安全生产要求，日常工作难度会越来越大。要实现设备在无事故状态下高效率运转，传统的管理方式显然不适应。

2改造工程

按照设备寿命期管理理论，根据生产需要和设备管理要求，经研究决定，对井下排水系统设备实施寿命期管理。在有计划、有步骤地实现设备验收、安装、使用、检修、改造、报废全过程寿命期管理下，对902水泵房、705水泵房进行优化改进，从而使设备达到无故障、高效率运转，保障井下排水安全，满足日益增长的生产需要。

在902水泵房、705水泵房的优化改造过程中，完全按照设备寿命期管理要求，结合井下环境的实际情况，从改造方案的设计、审定到设备的验收、安装、使用、检修、改造、报废全过程严格规划，确保达到预期效果，具体改造情况如下：

（一）、705水泵房直排改造工程

1改造背景

705水泵房直排改造之前，井下排水系统是由805水泵房、905水泵房、南三水泵房排放到705水泵房，再由705水泵房排放到501水泵房，最后501水泵房经7L水泵房排放到地面，排水过程相当复杂，而且需要大量人力。随着采煤深度的增加，水量大幅上涨，排水管路和设备满足不了最大涌水量的要求，不符合规程规定，必将对矿井造成威胁；而且唐山矿业公司排水系统比较复杂，环节多，造成电能的严重浪费；管路维修费用高，每年维修费用约为15万元，并且排水系统管路老化，急需更换，共需费用120万；对角排水系统中大部分管路处在回风巷中，若需要维修不能用火，存在安全隐患，将对管路维修造成巨大的障碍。因此，为满足安全生产的需要、节能降耗，对705水泵房进行直排改造。

2施工方案

经过多方调研和方案论证，决定采用"建立705水泵房直排系统"方案，即对705水泵房进行改造，取消原705泵房 501泵房7L 泵房 地面的排水系统，建立705水泵房直排地面系统。在建立705新泵房并安装4台PJB 200×9型排水泵及电控设备的基础上，再利用705老泵房原有泵位，安装上4台PJB200×9型排水泵及电控设备，并铺设直排管路，通过10号井直排地面，以达到建立水泵直排系统的目的，提高排水能力，降低电能及人工损耗；通过老旧设备的淘汰、新设备的投入，建立简单、高效的排水系统，消除故障和安全隐患，争取实现设备的无故障运行。

3改造效果

705水泵房改造工程顺利完成后，排水能力和效率得到了大幅提高，消除了设备运行的故障隐患，大大简化了排水系统，降低了排水系统压力，并且8台水泵完全有能力满足现在和未来的生产需要，并且符合《煤矿安全规程》的相关规定。501与7L水泵房取消后，每年可节省人工费用20余万元、电费140余万元、设备维修费用15万元，创造了巨大的经济效益。

（二）、902水泵房改造工程

1改造背景

多年来，A区902水泵房扮演着厂区内排水系统主力的重要角色，但因为时间久，设备老化等各种原因，902泵房水泵故障率高，排水能力有日益下降的趋势，不能满足厂区内对排水能力的要求，同时也加大了设备管理的难度。

改造前，902水泵房有3#、4#、5#、6#泵共4台泵，每天的泵点约43个，每个泵的平均寿命为30天，每月检修人数为6人，经过前期更换逆止阀、闸板阀等改造项目使得泵房每天的泵点为38个，减少了5个泵点，每月节省电费68400元，每年节省电费820800元；并且使每个泵的使用寿命由原来的30天提高到45天，相当于每年少检修了8台水泵，节约72工时，而且节约了每年的大修费用约21万元，但由于设备老旧，管路设计不合理，且902泵房备用水泵系数不够，无法满足A区对排水能力的要求以及矿山安全标准的要求，所以对902水泵房排水管路进行优化改造势在必行，提高排水效率以满足安全标准的要求。

2施工方案

针对902水泵房管路老化、结构复杂、排水能力不足的问题，首先恢复1、2号泵，停用3号泵，在此基础上安装一台新水泵控制柜和电抗器；拆除原老化管路，更换新管路；6号泵不再使用A管路排水，改造后并入B管路；每趟管路上面各加装一个闸板阀，A、B管之间加装联络阀；改造后1、2号泵共用A管路，4、5、6号泵共用B管路，并构成环形管路。

3改造效果

在902水泵房改造完工后，通过恢复1、2号泵并安装新水泵控制柜和电抗器，提高泵房排水能力，解决水泵效率低、设备可靠性差的问题，最终满足日益增长的排水要求。通过管理的优化，简化排水环节，提高排水效率，降低排水系统压力，以满足安全规程的规定，消除对矿井安全的危胁。新设备投入使用后，水泵排水效率将大幅提高，能有效减少泵点，降低电能损耗，避免造成电能的过度浪费，实现节能减排的目的。管路的更换和改造，消除了设备故障隐患，将为公司节省高昂的维修和保养费用。

3改造效果

依照设备寿命期管理细则，对705水泵房、902水泵房的改造工程，充分诠释实施科学管理，保证安装质量，正确合理使用，超前检修维护，适时更新换代，杜绝设备故障的设备寿命期管理理论对设备管理的重要性。设备事故率的降低、完好率的提高以及生产安全系数的提高，体现了设备寿命期管理的巨大优势，即通过技术管理控制设备的物质运动形态，又通过经济管理控制设备的价值运动形态，实现设备效益最大化。

参考文献

[1]王峻峰.区域供水系统优化探析[J].科技与生活，2011年（10）

[2]葛轶.煤矿井工开采排水设备自动控制系统的开发研究[D].太原理工大学.2005.

[3]高林.煤矿井下排水自动控制系统的研究与开发[D].太原理工大学.2007.