矿井斜坡追排水方法的探索与实践.doc

矿井斜坡追排水方法的探索与实践_科技?生产ScienceProduction峰峰集团牛儿庄矿是一个40多年的老矿井,矿井分为三个水平,标高分别为一水平.40米,二水平一200米,三水平00米.一水平向二水平采用立井延深,二水平向三水平采用暗斜井延深.二水平通往三水平主要通路有三水平回风上山,三水平轨道上山,三水平皮带上山,九盘区轨道上山,九盘区皮带上山.2004年9月因临近小煤窑非法越界开采.造成奥灰水通过采空区溃人矿井,虽经奋力抢险.但终因水量过大致使矿井被淹.淹井前该矿生产地区主要集中在三水平.一,矿井追排水基本情况在矿井动态堵水取得预期效果后,该矿便启动了恢复生产预案.开始了追排水工程.矿井在恢复生产初期,通过东风井轨道上山,利用大功率潜水泵将水面从一190米追排至一200米的二水平大巷,露出二水平大巷后,矿井及时恢复了副井,主井提升系统,进而恢复了二水平大泵房排放系统及临时变电所的供电系统.若要恢复矿井生产.就必须将水从一200米继续追排至一400米的三水平大巷,恢复三水平的运输,供电,排水,通风等系统.从一200米至一400米之间的排水.主要是通过斜坡追排水实现.二,斜坡追排水的具体方法和措施1.合理组织人员.增加排水点.加快追排水进度追排水工作是一项动态工作,再加上多条斜坡追排水.随着水位52煤炭企业管理2006.2郝永军的下降,需要及时移动排水泵和加长排水管道,因为有动水,如果加管时间太长,停泵时间长.水位就会上涨,不但影响追排水进度,甚至会出现淹泵危险.为此,必须合理安排开泵人员,每班固定一组移泵加管人员,不论哪个斜坡需要移泵加管,该组人员随叫随到.合理增加排水管长度,避免两处以上排水点同时移泵加管,从而有效地控制水位的下降.另外,为加快排水进度,尽量在条件允许的斜坡安装排水设备.增加排水能力,为矿井尽快恢复生产提供保证.2.斜坡追排水设备的选型及移动方式斜坡追排水,设备选型是关键,设备选型主要考虑以下因素:(1)根据地形选设备.由于井下巷道空间狭小,再加上被水长期浸泡,部分巷道暴露水面发生风化,造成巷道变形,出现了部分巷道片帮严重,部分巷道底鼓,部分巷道严重冒顶等现象.都给排水带来极大困难.因此,在设备选型上,首先考虑地形因素.根据不同的地形变化.先后使用了潜水泵和离心式水泵两类,主要有德国离心泵6726,KS.BUPZ250-440/10,BQW-160-50,BQW-100-8014SA-1010SH-6IS200150400,D45060x6等几种型号,不同地形采用不同型号水泵.如:东风井轨道上山,巷道变形小.轨道质量较好,巷道内设备较少.采用大功率潜水泵;三水平总回风上山巷道上半部,断面较大.局部变形不大,采用10SH一6型水泵;三水平皮带上山,由于人行道侧相对狭窄.宽大设备不能使用.采用BQW一16050型水泵,垂直放置在车盘上;九盘区轨道上山局部巷道冒顶严重,局部底板变形,采用IS200150400的离心泵,它的优点是吸水管有一定长度,排水后露出泵下巷道.如发现巷道,轨道有问题,先处理后,再移泵加管.从而保证了排水的连续性;九盘区皮带上山巷道,顶帮基本完好,局部冒顶,底板变形小.轨道基本完好,尽量选用大流量排水泵,选用14SA一10水泵替代10SH一6型,流量增至1080dh,大大加快了排水进度.(2)根据排水管路参数选设备.由于斜坡追排水是移动式,连续性工作,管路越来越长,运输加装管路越来越困难,因此,选用质量轻,耐高压的玻璃钢管,其承受压力一般不超过10Mpa,选用排水设备时.一般扬程不超过100米,流景控制在1080dh.3.斜坡追排水设备移动方式随着追排水工作的进行,水位逐渐下降,临近水面设备必须及时下移,否则,追排水不能继续进行.然而这些设备轻者几百公斤,重者几吨,几十吨,这些设备大都在斜坡上移动,根据这个特点,采用回柱绞车或调度绞车牵引,沿轨道下移.移到预定位置后.用道卡子将车盘固定在轨道上,防止设备下滑,并用绳套拴住排水泵固定在轨道上.预防设备掉入水中.当轨道变形或没有轨道时,采用先排水.泵下方有空间后采取整道或铺道再下移设备.4斜坡追排水设备联接方式设备与管路的联接主要采用两种方式:并联方式和串联方式(1)并联排水方式.并联排水是增大排水量的有效方法,在三水平强力皮带下山,三水平轨道下山采用体积小,重量轻,移动方便的BQW一16050型潜水泵,初期每个管路只安装一台泵,排水量较小.造成管路利用率低,排水进度慢.为解决此问题,在同一车盘上固定多台潜水泵,多台潜水泵并联在同一管路上排水.从而增大排水量,一般采用三台潜水泵并联,最多时采用九台潜水泵并联.使排水效率大大提高.(2)串联排水方式.随着排水深度的延伸.水泵的扬程逐渐接近极限.不能满足排水的要求.对此问题解决的办法是在合适位置做一个临时水仓,加一台泵形成二级排水.但有的巷道找不到做水仓的合适位置.经过反复研究,提出水泵串联排水方案.即下面排水泵出水管同上面排水泵进水管直接用管路串联.形成接力排水.串联排水方式解决了水泵扬程不够的问题,大大提高了工效.实践证明.采用串联排水法,宜选用技术参数相同或接近的泵.三,斜坡追排水的几点技巧l在离心泵底阀上加浮筒由于水面排水泵的吸水管直径为250400mm.考虑到加接管子,铺轨道,移泵及巷道整修等因素.吸水管的长度一般不小于10m,底阀及吸水管入水后,在自重作用下,下沉到巷道底板,水位下降接管子移泵时,就会出现底阀和吸水管啃地,不能下移的现象.于是,利用空油桶(180公斤机油桶)固定在底阀上,利用油桶的浮力将底阀和吸水管悬起,从而使水泵顺利下移.2.管路上加装逆止阀门随着追水水位下降.排水管路延长,在移泵加排水管时,拆开管路后,必须等到管路中的水放净才能接管,特别是在使用串联方式排水时,管路长,放水不仅浪费时间,而且回水还使排水泵反转.容易损坏排水泵.另外.如遇到掉闸突然停电时.水泵停止运转,管路中的回水在重力作用下将底阀及吸水管冲进淤水中,下水捞底阀,重新安装吸水管.都会影响排水进度.针对上述问题.在每个泵上面的排水管路加装一个逆止阀.开泵时.利用排水泵排水水压将逆止阀打开,停泵时,利用排水管中水的自重将逆止阀关闭.这样既解决了排水泵在回水作用下反转的问题.又解决了冲掉底阀和吸水管的问题.大大提高了移泵加管的效率.3.加装水门解决灌泵难题在斜坡追排水的过程中.每次移泵接好排水管后.都需要重新灌泵(指离心水泵)才能开泵.初期,采用小潜水泵和铺设专门的供水管路两种方法来灌泵.前种方法需随时加电缆移泵.后种方法需随时加排水管.后经反复观测.在临近水面泵的逆止阀上下变节处各加一个2时(40mm)水门,两水门之间用2时胶管相连.平常水门都处于关闭状态,移完泵加好管子后,将水门打开,利用管路中的回水灌入水泵,完成灌泵后关闭水门.即可开泵.4.改造底阀.解决底阀关闭不严的问题当在底阀上加接浮筒后,很好地解决了移泵底阀啃地问题,旧矛盾解决了.新问题又出现了,在灌泵过程中.多次出现底阀关闭不严,漏水,灌不满泵的问题,不得不拆开管路,将吸水管和底阀拉出水面来处理故障,既费力又影响排水进度.反复研究后发现,由于底阀在浮筒的作用下,形成昂头.引起底阀关闭不严,这是灌不满泵的根本原因.为此.在底阀上加了一个弯头,使底阀在水中自然下垂,此问题得到了解决.四,井下斜坡追排水中尚需进一步研究解决的问题1.串联式多级排水过程中.排水管路窜动问题在串联式多级排水过程中.出现管路窜动现象,尽管采取了支,压,戗,垒垛子等固定措施.但管子窜动现象没有得到彻底解决,还是出现了以下现象:(1)排水口出水量时大时小;(2)距离水面远的管子窜动幅度最大;(3)停泵时发生窜动;(4)最上面的泵(串联)逆止阀不定时发出呱嗒声.并且伴随着呱嗒声.管子就有一次大的窜动;(5)泵有吸空现象.由于管路窜动,给排水设备带来了一定危害.主要有以下两方面:(1)管路损坏,排水管接口处密封垫损坏,致使管路跑水;(2)泵体移位,造成排水泵对轮和电机对轮错位,容易打碎胶墩,甚至打坏对轮.2冰泵在斜坡追排水容易产生的故障追排水的巷道坡度大都在16.一l8.之间