煤矿水泵与管路运行方式的节能优化措施研究

摘要：煤矿水泵是煤矿区主要的矿用设备之一，煤矿水泵和电动机、排水管路、电控设备、监控仪表等共同组成了矿井排水系统，其中，煤矿水泵和排水管道运行方式是影响煤矿井下排水系统运行效率的重要组成部分，也可以说，煤矿井下排水系统效率是由水泵和管道运行的效率共同决定的。但就现阶段来说，在煤矿井下排水系统中，存在着煤矿水泵设备落后，管道老化等问题，这些会严重的影响煤矿井下排水系统的运行效率，因此，针对这些问题，煤矿企业可以通过优化煤矿水泵和管道运行方式，降低排水电耗，实现排水系统安全、经济、高效的运行。本文主要分析研究了煤矿水泵与管路运行方式的节能优化措施

关键词：煤矿水泵；管路运行方式；排水系统；节能优化；措施

1.煤矿排水系统的现状

在煤矿生产工作中，煤矿井下排水系统是保证矿井安全生产的重要因素。煤矿排水系统主要是由煤矿水泵、排水管道、电控设备、监控设备等组成的，在这些因素当中，煤矿水泵和排水管道的运行方式是影响煤矿井下排水系统效率的重要因素，也就是说只有选择最节能的煤矿水泵，并和运行合理的排水管道相配合，才能有效的保证并提高煤矿排水系统安全、有效的运行。利用公式来说，只有当煤矿水泵运行的效率和排水管道运行的效率之间的乘积为最大值的时候，排水系统的运行效率才最高、排水系统运行中所消耗的电能才最少。

就现阶段来说，在煤矿企业排水系统当中，存在着因为煤矿水泵设备落后，排水管道老化、运行方式不合理，水泵和管道运行不能很好的配合等因素而引起的排水系统运行效率低、电能消耗大等问题。例如，某市的某煤矿，矿龄已经有50年了，排水系统相对来说还比较完善，是二级、斜向排水。但因为煤矿水泵设备使用时间较长，运行效率低下，不能满足该矿井100m3/h的涌水量，再加之排水管道老化、结垢情况严重，不能和水泵完美的配合，从而造成该煤矿排水系统效率低下，影响整个煤矿企业的生产效率。因此，煤矿企业要优化煤矿水泵和排水管道的运行方式，从而在保证煤矿安全生产的前提下，降低煤矿生产中的电能消耗，提高煤矿生产的效率。

2.水泵、管道影响煤矿排水系统运行效率的方式

影响煤矿排水系统效率的主要因素是煤矿水泵的运行效率和排水管道的特性。在同一个排水系统的坐标上，当水泵扬程、流量、轴功率等参数的特性曲线和管路特性曲线相交的时候，整个排水系统的排水效率最高；当水泵的各项参数，以及管道的特性和整个煤矿排水系统不相符的时候，就会增加煤矿排水系统所消耗的能量。

具体来说，水泵、管道影响煤矿排水系统运行效率的主要方式有：

（1）当水泵设备的额定扬程富裕量偏大的时候，在同一排水系统坐标图上，运行工况点向右偏移，也就是水泵运行的效率偏低，排水口出口动压过大，从而导致整个排水系统效率低下。

（2）由于没有及时的检修水泵，导致水泵性能降低，从而影响排水系统的排水效率。例如，因为水泵的外壳和轴套之间的密封环磨损，间隙过大而产生环流，导致煤矿水泵的容积受损；因为不及时更换水泵填料，导致串水套间隙和平衡盘之间的间隙过大，出现串水、漏水的现象，从而降低煤矿水泵运行的效率。

（3）排水管道设计、安装不合理，管道老化严重。在给煤矿排水系统设计、安装排水管道的时候，由于没有全面的实地勘察，选择最优的设计、安装方案，导致管道路径不合理，弯道多、急转弯、吸水高度大、过水面积小等，从而降低了整个排水系统的运行效率。此外，排水管道检修不及时，出现严重的老化，这也会影响整个煤矿排水系统的运行效率。

3.煤矿水泵与管路运行方式的节能优化措施

（1）采用新型高效的节能型水泵，降低煤矿排水系统的能耗，提高排水系统的运行效率。排水系统装置效率，其中，因此在煤矿排水系统中应用新型高效的节能水泵，利用其节能的优势，能够有效的提高整个排水系统的运行效率。

（2）采用合理的煤炭水泵运行方式，降低煤矿排水系统的能耗，提高排水系统的运行效率。合理的水泵运行方式可以充分的利用排水管道，多管路并联排水，降低管路阻力系数，提高排水的效率。可以采用无底阀排水运行方式进行排水，无底阀排水主要是通过取消水泵吸水端底阀，采用射流真空泵，抽出水泵设备当中的空气，启动水泵。利用无底阀排水的水泵运行方式，可以通过增大吸水管管径、加大吸水龙头的过水孔面积，减少排水阻力，从而达到降低电能消耗的目的。

（3）优化设计、安装排水管道，提高矿井排水管网的效率。在给煤矿排水系统设计管道的时候，要进行全面的实地勘察，找出最优方案；在安装排水管道的时候，采用耐腐蚀、已清理的管道材料，做好管道弯道处的安装工作，确保安装好的管道在排水的过程中不会轻易的出现漏水现象。管道的大小要根据不同排水系统的具体情况来定，一般来水，最好是使用稍大点的排水管道，以提高管道的排水量。

（4）定期检修、清理排水管道和水泵，确保排水管道内无泥垢、无腐蚀的情况，如果有，要立即对其清理、检修；要确保水泵设备运行正常，无零件损坏的情况。

4.结语

综上所述，煤矿水泵和排水管道运行方式是影响煤矿井下排水系统运行效率的重要组成部分，也可以说，煤矿井下排水系统效率是由水泵和管道运行的效率共同决定的。但就现阶段来说，在煤矿井下排水系统中，存在着煤矿水泵设备落后，管道老化等问题，这些会严重的影响煤矿井下排水系统的运行效率，因此，针对这些问题，煤矿企业可以通过优化煤矿水泵和管道运行方式，降低排水电耗，实现排水系统安全、经济、高效的运行。

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