第五章-矿井排水设备

第五章矿井排水设备第一节矿井涌水量及排水系统第二节井下排水设备布置及离心式水泵的结构第三节离心式水泵的运转、维修与常见故障处理

§5-1矿井涌水量及排水系统一、矿井涌水量

矿水：涌入矿井的水。

矿井自然涌水来自地表水和地下水。

矿井涌水量的大小受矿区地质，水文地质，地形特征，气候条件，地面和地下积水以及开采方法等因素的影响，因此各矿涌水量可能不一致，同一个矿井在不同季节也不一样，雨季和融雪期出现高峰，高峰期间的涌水量称最大涌水量；正常时间的涌水量称正常涌水量。

矿井涌水除自然涌水外，对于水砂充填矿井、黄泥灌浆灭火和水采矿井，还应包括充填废水，灌浆及水采用水。

水穿过岩层并沿巷道水沟流动时，溶解各种矿物质，所以矿水重度比清水大。另外矿水的物理、化学性质对排水设备影响很大，如水中含泥砂量大，就会加速水泵零件的磨损。如果水呈酸性就会对排水设备加速腐蚀，根据情况可临时加入石灰中和，或采用耐酸的排水设备。

目前我国煤矿使用的水泵有离心式、往复式及喷射式（射水泵），其中最常用的是离心式。二、矿井排水系统（一）排水设备分类（1）作用：把不断涌入井下的矿水排送至地面（2）排水设备的组成:水泵机组、电气设备、管道及其附件、设置水泵机组的泵房和蓄集矿水的水仓.（3）分类固定式主排水设备:①排水设备必须在20小时内排除一昼夜的涌水，以保留备用时间；②排水设备应有备用量以保证事故时接替使用和检修，同时还必须满足排除最大涌水的需要；③主排水设备的泵房应有防止突然被涌水淹没的措施；④排水设备应在尽可能高的效率下工作。固定安装在泵房内辅助排水设备:用于掘进或巷道被淹没时排水，其安装地点随工作面的推移或淹没水位下降而移动.（二）排水系统矿井排水系统可分为：集中排水系统和分段排水系统。集中排水系统1集中排水系统

竖井单水平开采时可采用图(a)的所示集中排水系统。

将全部矿水，借自重由水沟引至井底车场主水仓，再由主排水设备排至地面。(a)(b)

多水平开采，如果上水平的涌水量不大将上水平的涌水量放到下水平的水仓中再由主排水设备排至地面。如图（b）

斜井集中排水时，除沿副井井筒敷设管道外，还可以通过钻孔设排水管直接将水排至地面的办法。2分段系统

深井单水平开采时，若水泵的杨程不足以直接把水至地面，可在井筒中部开拓泵房和水仓，把水先排至中间水仓，再排至地面，如图所示。斜井集中排水分段系统

对多水平开采的矿井可在各水平分别设置主排水设备，将各水平的涌水分别排至地面，如图(a)所示。

也可将下水平的涌水用辅助水泵排至上水平。而后再由上水平的主水泵将水排至地面。如图(b)所示。(a)(b)多水平分段排水系统§5-2井下排水设备布置及离心式水泵结构

按《煤矿安全规程》

规定，井下主要排水设备（包括水泵、水管和配电设备），应符合下列要求：

1水泵必须有工作、备用和检修的水泵；工作水泵的能力，应能在20

小时内排出矿井24

小时的正常涌水量（包括充填水及其它用水）；备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%

；工作和备用水泵的总能力，应能在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25％；水文地质条件复杂的矿井，可在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。一井下排水设备的设置水管必须有工作和备用的水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20

小时内排出矿井24

小时的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。3泵房设置

为保证安全，《煤矿安全规程》

规定：主要泵房至少有两个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并应高出泵房7米以上；另一个出口通到井底车场，在此出口的通路内，应设置容易关闭的既能防水又能防火的密闭门。泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。（一）工作原理离心式水泵的组成：主要由叶轮（水轮）1，叶片2，轴3，螺旋状泵壳4组成。离心式水泵的工作原理：二离心式水泵的工作原理及结构关于主水仓，必须有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。水仓的容积，应按《煤矿安全规程》第280条的规定设计、开拓。1—叶轮；2—叶片；3—轴；4—外壳；5—吸水管；6—滤水器底阀；7—排水管；8—注水漏斗；9—闸板阀

离心式水泵的结构示意如图5-6所示，分固定部分和转动部分。固定部分主要由进水段、中间段、出水段、轴承体、填料箱和导向器等部分组成。进水段、中间段和出水段由拉紧螺栓连接在一起。转动部分主要由叶轮、平衡盘、轴、联轴器等部件组成。各主要部件的结构和作用如下。(二