浅谈矿井主排水设备的经济运行

摘 要：在煤炭开采过程中，都会有涌水渗出。为保证煤矿安全生产，不致使涌水淹没矿井，必须及时把矿水排到地面，因此，就必须要有一套完善可靠的排水系统，这其中也就涉及到排水设备和排水设备的经济运行。排水设备的耗电量约占全矿耗电量的30%，对用水量较大的矿井可达50%-60%甚至更多。所以，排水设备运行效率的高低，直接影响全矿的耗电量。因此，无论对于新建矿井，还是对现有矿井的挖潜、改造、扩建，排水设备的经济运行都有重大的意义。

关键词：排水系统；排水设备；水泵；效率；节能降耗

1、反映排水设备运行情况的经济指标

反映排水设备运行情况的经济指标一般有全年排水电耗、开采一吨煤的排水电耗、排一立方米水的电耗和吨水百米电耗，但由于矿井的涌水量、井深等条件不同，前三项指标不能比较不同矿井条件的排水设备的经济性，故一般采用吨水百米电耗作为排水设备运行情况的经济指标。

由式（1-2）可知，吨水百米电耗与排水系统效率成反比，即与水泵效率、传动效率、电动机效率、管道效率的乘积成反比，它反映了矿井排水系统各个环节的效率，是一种能够比较科学、全面地比较排水设备运行情况的经济指标，它可以就不同井型，不同矿井条件下的排水经济性作比较。

故此处就矿井的吨水百米电耗作为衡量排水设备运行情况的经济指标进行讨论。

图3-1 离心泵性能曲线图

从以上分析看，在水泵最高效率点以左，水泵效率和管道效率都是随流量增加，因而系统效率也是随流量增加，则电耗是随流量的增加而减小的；在水泵最高效率点以右，水泵效率随流量增加而降低，管道效率随流量增加而提高，由于管道阻力减小，使效率的提高对排水系统的影响，比由于泵内损失增加引起的效率降低对系统的影响要大，所以系统效率仍随流量的增加而提高，即电耗继续随流量的增加而减小。根据这一特性，水泵工况点应尽量向大流量方向移动，可以节约用电。

综上所述，提高水泵效率；降低管路阻力，提高管道效率，尽量使工况点向大流量方向移动是矿山排水设备经济运行的途径。

4、排水设备经济运行的措施

要提高排水设备运行的经济性，必须从提高水泵效率和提高管道效率两方面入手，缺一不可，忽略任何一方都是不利的。

（一）、提高水泵效率

（1）、定期检查水泵，更换磨损过多的叶轮及密封环，减少回流泄漏损失，及时更换磨损过限的平衡盘和平衡环减少叶轮侧板与泵体碰撞磨擦，防止轴承冲击端盖，造成水泵运行失效；

（2）、保持轴承清洁，定期更换脂；

（3）、提高水泵的安装质量。在解体装配中，调整间隙一定要符合技术要求，叶轮进出口中心线与流道出口中心线要对准，泵体水平度、联轴器的同心度等都要符合技术要求；

（4）、两台以上水泵同时向同一管道输水时，每台泵的性能曲线要基本相同，若二台水泵扬程、型号等性能差异过大，则不能并联运行；

（5）、若水泵的额定扬程比实际需要扬程大，可以拆去一级或两级叶轮，以改变水泵特性曲线，适当降低水泵扬程和流量，减少功率损耗；

（6）、长期固定安装的供、排水泵，应装真空泵或射流阀，同时加大进水滤水面积，出水口安装高效节能止回阀；

（7）、使用新型高效泵替换老、旧、杂的低效泵，使水泵各工况点效率全面提高。

（二）提高管道效率

（1）、改进流道形状，减少水力损失；

（2）、及时清除管内污垢，去掉不必要的局部装置，以减小管路阻力，提高管道效率；

（3）、排水管路并联运行，减少阻力、增加流量。

（三）其他措施

（1）、消除系统跑冒滴漏现象，减少系统损失；

（2）、及时清理吸水小井和水仓，保证排水水质清洁，减少水泵过流部件的磨损，降低内循环；

（3）、落实躲峰填谷排水制度，尽可能用电“谷段”排水。

参考文献

[1]谢锡纯p李晓豁.矿山机械与设备.中国矿业大学出版社，2000

[2]牛树仁、陈滋平.煤矿固定机械及运输设备.煤炭工业出版社，1988

[3]马新民.矿山机械[M].中国矿业大学出版社，1999.

作者简介：张金超（1985-10-13），男，河北邢台人，学历：本科。